Исследователи из компании Bell Labs создали фотокамеру, у которой нет объектива и один-единственный светочувствительный пиксель, сообщает Wired. Это устройство использует «сжатое восприятие сигнала» – методику получения и восстановления сигнала, используя знания о его предыдущих значениях.
Этот метод исходит из того, что большинство обычных измерений избыточны: можно получить те же самые данные, произведя лишь несколько тщательно подобранных измерений. Главное – точно понять, что нужно измерить и как обобщить полученные данные.
Новая технология может произвести революцию в формировании оптического изображения. В норме для этого процесса необходим объектив (чтобы создавать картинку) и светочувствительная поверхность (набор пикселей или плёнка).
Аппарат от Bell Labs устроен совсем просто: жидкокристаллическая панель, которая также выступает как набор отверстий, пропускающих свет, и один чувствительный элемент, воспринимающий три цвета. Каждое отверстие может открываться и закрываться, пропуская или блокируя поток света. Прототип был изготовлен из дешевых, доступных в свободной продаже устройств.
У такого подхода к фотографии есть ряд преимуществ. Отказ от использования объективов снижает затраты и уменьшает сложность устройство. Резкость изображения так же не составляет проблемы – четкость регулируется количеством открытых отверстий. Аппарат также может получать изображение на других оптических спектрах (на инфракрасных или миллиметровых волнах).
Некоторые отверстия на жидкокристаллической панели открываются случайно – чтобы пропускать свет. Потом открывается другой набор отверстий – чтобы записать разные фрагменты изображаемой зоны. Этот процесс повторяется несколько раз, пока взаимосвязанные моментальные снимки не «соберутся» в изображение.
Чем больше сделать таких снимков, тем более насыщенным будет изображение. Однако приличную картинку можно получить на основе совсем небольшого количества данных – по сравнению с обычными фотоаппаратами. Команда разработчиков «собрала» изображения ряда объектов, в том числе книг и спящей кошки, на основе 25% от «обычно» необходимых данных, и футбольного мяча – на 12,5%.
Разработчики предполагают, что такие устройства могут применяться в слежении, или для записи конкретных свойств – например, скорости двигающихся объектов.