Científicos chinos crean una cámara 3D sin lentes ópticos, usando únicamente el principio de las antiguas cámaras estenopéicas
Basándose en el principio centenario de la imagen estenopeica, investigadores de la Universidad Normal del Este de China, han desarrollado un sistema de imágenes de infrarrojo medio de alto rendimiento que funciona sin lentes. Esta nueva cámara es capaz de producir imágenes excepcionalmente nítidas a una amplia gama de distancias y en condiciones de poca luz, lo que la hace ideal para entornos donde las cámaras convencionales suelen tener dificultades.
Los investigadores utilizan luz láser para formar un diminuto “agujero óptico” dentro de un cristal no lineal, que también convierte la imagen infrarroja en una imagen visible que un sensor de cámara tradicional de silicio puede detectar. Con esta configuración, los investigadores capturaron imágenes nítidas y de gran profundidad sin usar lentes, incluso con muy poca luz.
La imagen estenopeica es uno de los métodos más antiguos conocidos para crear imágenes, descrito por primera vez por el filósofo chino Mozi en el siglo IV a. C. En una cámara estenopeica tradicional, la luz entra por una pequeña abertura en una caja sellada y proyecta una imagen invertida de la escena exterior sobre la superficie interior opuesta al orificio. A diferencia de los sistemas que utilizan lentes, la imagen estenopeica no sufre distorsión, ofrece una profundidad de campo ilimitada y funciona en un amplio espectro de longitudes de onda.
“Muchas señales útiles se encuentran en el infrarrojo medio, como el calor y las huellas moleculares, pero las cámaras que trabajan en estas longitudes de onda suelen ser ruidosas, costosas o requieren refrigeración”, afirmó Heping Zeng, líder del equipo de investigación de la Universidad Normal del Este de China.
“Además, las configuraciones tradicionales basadas en lentes tienen una profundidad de campo limitada y requieren un diseño cuidadoso para minimizar las distorsiones ópticas. Desarrollamos un enfoque de alta sensibilidad sin lentes que ofrece una profundidad de campo y un campo de visión mucho mayores que otros sistemas”.
Con esta técnica, produjeron imágenes nítidas en el infrarrojo medio con una profundidad de campo superior a 35 cm y un campo de visión superior a 6 cm. La misma configuración también les permitió capturar imágenes en 3D.
“Este enfoque puede mejorar la seguridad nocturna, el control de calidad industrial y la monitorización ambiental”, afirmó Kun Huang, miembro del equipo de investigación de la Universidad Normal del Este de China. “Y, al utilizar una óptica más sencilla y sensores de silicio estándar, podría, con el tiempo, hacer que los sistemas de imágenes infrarrojas sean más asequibles, portátiles y energéticamente eficientes. Incluso puede aplicarse con otras bandas espectrales, como el infrarrojo lejano o los terahercios. , donde las lentes son difíciles de fabricar o tienen un rendimiento deficiente”.
