¿Adiós al zoom de las cámaras?

Una nueva técnica cambia la distancia focal por pulsos de luz

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La distancia focal se reduce un 90% gracias a esta técnica. Crédito imagen: Jonas Svidras

En las cámaras de fotografía, tradicionalmente, la imagen se obtiene gracias al reflejo de la luz en los componente ópticos, como espejos o sensores. Ahora, un grupo de investigadores del MIT, liderados por Barmak Heshmat, ha desarrollado nuevas ópticas para capturar imágenes basadas en el tiempo de reflexión de la luz dentro de la óptica, un cambio de visión que podría significar el adiós a los lentes zoom. Estos nuevos principios, dicen los responsables del artículo publicado en Nature Photonics, abren las puertas a nuevas capacidades que no son posibles con la óptica de fotografía convencional.

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El equipo de Heshmat diseñó nuevas ópticas para un sensor ultrarrápido llamado cámara de seguimiento, que producen pulsos de luz ultracortos. Las cámaras ultrarrápidas se han utilizado para tomar hasta mil millones de imágenes por segundo, pero se basan en ópticas convencionales, que tienen limitaciones de diseño. Por ejemplo, una lente con una distancia focal determinada, debe ubicarse a una distancia precisa para lograr una imagen bien enfocada. Esto,a menudo, significa que las lentes deben ser muy largas.

En el nuevo estudio, los autores describen una técnica que hace que una señal de luz se refleje en la óptica y en la superficie mediante espejos cuidadosamente ubicados. El sensor captura una imagen de cada reflejo. El resultado es una secuencia de imágenes, cada una correspondiente a un punto diferente en el tiempo y a una distancia diferente de la lente. Los investigadores han bautizado esta técnica "óptica plegada en el tiempo".

"Cuando tienes una cámara con sensor rápido, que utiliza la luz que pasa a través de la óptica, puedes cambiar la medida de tiempo por la de espacio – explica Heshmat en un comunicado – . Ese es el concepto central de esta nueva técnica. La óptica calcula el momento correcto, y ese tiempo equivale a mirarlo a la distancia correcta. Luego se puede organizar la óptica de formas nuevas que tienen capacidades que no eran posible antes ".

En el artículo, los investigadores demuestran que una lente de distancia focal tradicional de 20 centímetros tendría que estar a unos 32 centímetros del sensor, con la nueva técnica la distancia se reduce a apenas 3,1 centímetros.

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