- El sensor captura imágenes de 2048 × 2448 píxeles a 74 fotogramas por segundo y obtiene simultáneamente información espectral y de polarización.
- Los investigadores lo utilizaron para mejorar visión a través de neblina, reducir reflejos y reconstruir modelos tridimensionales con información difícil de obtener mediante cámaras convencionales.
Una cámara convencional registra principalmente intensidad y color, pero la luz contiene mucha más información que normalmente se pierde durante la captura. Un equipo del Beijing Institute of Technology ha desarrollado un sensor integrado que obtiene simultáneamente 61 canales espectrales y cuatro estados diferentes de polarización en una única imagen. La arquitectura, presentada en Nature Communications, permite analizar materiales y escenas donde una cámara normal tendría dificultades por niebla, brillos o reflejos.
La imagen hiperespectral divide la luz en muchas bandas mucho más estrechas que los canales rojo, verde y azul de una fotografía convencional. Diferentes materiales reflejan cada longitud de onda de una forma característica y pueden distinguirse incluso cuando parecen compartir el mismo color a simple vista. La polarización añade otra dimensión, relacionada con la orientación de las ondas electromagnéticas y especialmente útil para estudiar superficies, eliminar reflejos y recuperar detalles ocultos.
Obtener ambas dimensiones simultáneamente suele exigir sistemas complejos, filtros móviles o varias capturas consecutivas. El nuevo diseño utiliza una arquitectura denominada MOCI, multidimensional on-chip optical imaging, formada por una capa que codifica la luz incidente, otra que registra las intensidades resultantes y una etapa computacional que reconstruye posteriormente toda la información multidimensional a partir de esa única medición.
El prototipo opera a 74 imágenes por segundo, con 2048 por 2448 píxeles, 61 canales que cubren desde el visible hasta el infrarrojo cercano y cuatro estados de polarización. Esto permite trabajar con escenas dinámicas en lugar de restringirse exclusivamente a objetos inmóviles, una diferencia relevante para futuras aplicaciones en navegación, inspección industrial o visión artificial.
Los experimentos publicados muestran varios usos. La información de polarización permitió mejorar el contraste en imágenes tomadas a través de ambientes con neblina y eliminar reflejos que ocultaban elementos situados detrás de determinadas superficies. El sensor también combinó los datos espectrales y geométricos para reconstruir modelos tridimensionales con mapas de normales y altura.
El dispositivo continúa siendo una demostración científica y no una cámara que vaya a incorporarse inmediatamente a un teléfono móvil. La recuperación de información depende de procesamiento computacional y será necesario evaluar coste, consumo, fabricación y rendimiento en entornos reales. Los propios autores poseen patentes relacionadas con parte de las tecnologías utilizadas, una circunstancia relevante ante su posible futura comercialización.
El interés de fondo está en que la cámara deja de limitarse a reproducir qué ve un ojo humano. Una máquina puede aprovechar propiedades adicionales de cada fotón para diferenciar objetos o materiales que visualmente parecen iguales. Integrar esa capacidad en sensores compactos podría proporcionar a futuros sistemas autónomos una percepción mucho más rica sin multiplicar el número de cámaras físicas utilizadas.
