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Electrónica
Una Cámara de Un Solo Píxel Es
Capaz de Tomar Fotos de Alta Resolución
3 de
Noviembre de 2006.
 A
pesar de su facilidad de uso y de su gran utilidad, hay pocas cosas más
derrochadoras que las cámaras digitales. Van llenas de costosos
microprocesadores que consumen pilas eléctricas a gran velocidad,
manejando millones de números por segundo para aprovechar tan sólo un 1
por ciento de la información que fluye a través de sus lentes. Un
asombroso diseño promete lograr resultados iguales o mejores empleando
menos recursos.
Utilizando un nuevo enfoque matemático y un chip de silicio cubierto con
cientos de miles de espejos del tamaño de una bacteria, los ingenieros
de la Universidad Rice han ideado un diseño más eficiente. A diferencia
de una cámara de 1 megapíxel que captura un millón de puntos de luz por
cada foto, la cámara de Rice crea una imagen mediante la captura de un
solo punto de luz, o píxel, varios miles de veces en una sucesión
rápida. Las nuevas matemáticas se ocupan de ensamblar los miles de
puntos capturados uno a uno, hasta completar la imagen de alta
resolución (igual en calidad a una imagen de 1 megapíxel).
El colaborador de Baraniuk, Kevin Kelly, profesor de ingeniería
electrónica y computación, construyó un prototipo de cámara ya
operativo, utilizando microespejos digitales o DMDs (por sus siglas en
inglés) y un solo fotodiodo, que convierte la luz en señales eléctricas.
Hoy día las cámaras digitales típicas que están en venta tienen millones
de fotodiodos en un solo chip.
Los DMDs son dispositivos capaces de convertir información digital en
luz y viceversa. Construido en un chasis de microchip, un DMD está
cubierto con pequeños espejos, cada uno del tamaño aproximado de un
microbio, que son capaces de orientarse solamente en dos direcciones.
Aparecen brillantes cuando se orientan a un lado, y oscuros cuando se
orientan del otro lado, así que cuando una computadora los observa, los
ve como unos y ceros.
Por ahora, aún se requiere un tiempo muy largo (unos cinco minutos) para
tomar una foto con la cámara prototipo de Rice, que además es
notablemente voluminosa; ocupa una porción considerable de una de las
mesas del laboratorio de Kelly. Hasta ahora, sólo objetos estáticos han
sido fotografiados, pero Kelly y Baraniuk creen que podrán adaptar la
técnica fotográfica para producir imágenes similares en tiempo y calidad
a las que se obtienen con una cámara ordinaria no profesional. Hay que
tener en cuenta que los espejos dentro de los DMDs pueden alterar su
posición millones de veces por segundo, o sea que en un instante pueden
acumular todos los píxeles necesarios para una foto doméstica.
Sin embargo, sus esfuerzos iniciales están encaminados a desarrollar la
cámara para aplicaciones científicas donde la fotografía digital aún no
esté disponible. Por ejemplo, para algunas longitudes de onda fuera del
espectro visible, suele resultar muy caro producir grandes conjuntos de
detectores. El nuevo sistema sería idóneo para tales casos, ya que sólo
requiere 1 detector.
Información adicional en:
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