Камера, которая имитирует глаз насекомого, снимает в полумраке 9120 кадров в секунду

Инженеры из Корейского передового института науки и технологий (KAIST) разработали камеру, которая воспроизводит принципы работы глаза насекомых. Недорогая высокоскоростная камера делает до 9120 снимков в секунду и решает проблему с чувствительностью в условиях недостаточного освещения, с которыми сталкиваются обычные высокоскоростные камеры.

Фасеточные глаза насекомых состоят из множества крошечных единиц, называемых омматидиями, каждый из которых функционирует независимо. Это позволяет одновременно получать данные из разных частей поля зрения. Такая параллельная обработка позволяет насекомым обнаруживать и отслеживать быстро движущиеся объекты, а в условиях низкой освещенности — повышает чувствительность.

Иллюстрация принципа работы камеры. Изображение: Hyun-Kyung Kim et al., Science Advances

Разработанная камера использует похожую структуру, которая позволяет параллельно получать кадры снятые в разные доли секунды. В процессе съемки свет накапливается в течение перекрывающихся временных периодов для каждого кадра, увеличивая соотношение сигнал/шум. Эксперимент показал, что камера захватывает объекты до 40 раз более тусклые, чем те, которые обнаруживаются обычными высокоскоростными камерами.

Высокоскоростная камера. Изображение: Hyun-Kyung Kim et al., Science Advances

Инженеры также разработали технику «разделения каналов», чтобы повысить скорость камеры, достигнув частоты кадров в тысячи раз выше доступных на рынке устройств. Кроме того, чтобы обеспечить четкость изображений, исследователи использовали алгоритм «восстановления сжатого изображения», который помогает устранить размытость. 

Результаты исследования опубликованы в журнале Science Advances.

Подробнее в источнике: hightech.fm