Foto de muestra tomada con el sensor de imagen Quanta de 1 megapíxel funcionando a 1, 040 cuadros por segundo, con un consumo de energía total tan bajo como 17 mW. Es una imagen binaria de fotón único, así que si el píxel fue alcanzado por uno o más fotones, Es blanco; que no, es negro. La Figura 4 muestra cómo se creó una imagen en escala de grises sumando ocho fotogramas de imágenes binarias tomadas de forma continua. Este proceso es donde se puede aplicar el innovador procesamiento de imágenes del QIS. Crédito:Jiaju Ma
Los ingenieros de la Escuela de Ingeniería Thayer de Dartmouth han producido una nueva tecnología de imágenes que puede revolucionar la investigación médica y de las ciencias de la vida. seguridad, fotografía, cinematografía y otras aplicaciones que dependen de la alta calidad, imágenes con poca luz.
Llamado sensor de imagen Quanta, o QIS, esta próxima generación de tecnología de detección de luz permite una alta sensibilidad, Imágenes digitales más fáciles de manipular y de mayor calidad que las disponibles actualmente, incluso en situaciones de poca luz, según el co-inventor Eric R. Fossum, profesor de ingeniería en Dartmouth. Fossum también inventó el sensor de imagen CMOS que se encuentra en casi todos los teléfonos inteligentes y cámaras en todo el mundo en la actualidad.
Documentado en la edición del 20 de diciembre de OSA de The Optical Society. Optica , la nueva tecnología QIS es capaz de capturar y contar de manera confiable el nivel más bajo de luz, fotones individuales, con una resolución de hasta un megapíxel, o un millón de píxeles, y tan rápido como miles de fotogramas por segundo. Más, el QIS puede lograr esto con poca luz, a temperatura ambiente y mientras se utiliza la tecnología de sensor de imagen convencional, de acuerdo con la Optica artículo. La tecnología anterior requería píxeles grandes o enfriamiento a bajas temperaturas o ambos.
¿Qué significa esto para la industria? Para los directores de fotografía, el QIS permitirá videos con calidad IMAX en un formato digital fácilmente editable y, al mismo tiempo, ofrecerá muchas de las mismas características de la película. Para los astrofísicos, el QIS permitirá la detección y captura de mejores señales de objetos distantes en el espacio. Y para los investigadores de ciencias de la vida, el QIS proporcionará una visualización mejorada de las células bajo un microscopio, que es fundamental para determinar la eficacia de las terapias.
Construyendo esta nueva capacidad de generación de imágenes de una manera comercialmente accesible, El proceso económico es importante, dijo Fossum, por lo que él y su equipo lo hicieron compatible con el bajo costo y la producción en masa de la tecnología de sensor de imagen CMOS actual. También lo hicieron fácilmente escalable para una resolución más alta, con cientos de megapíxeles por chip.
"De esa manera, es más fácil para la industria adoptarlo y producirlo en masa, "dijo Fossum, quien fue reconocido a principios de este mes en el Palacio de Buckingham por su papel en el desarrollo del sensor de imagen CMOS. El 6 de diciembre Charles, Principe de Gales, otorgó a Fossum el equivalente en ingeniería del Premio Nobel, el Premio Queen Elizabeth de Ingeniería.
"El QIS es un cambio revolucionario en la forma en que recopilamos imágenes en una cámara, ", dijo Jiaju Ma, coautor del Optica papel con Fossum Saleh Masoodian y la investigadora Dakota Starkey, que actualmente está realizando su doctorado. en Thayer. Ma y Masoodian recibieron su doctorado en ingeniería eléctrica y electrónica de Thayer y son co-inventores del QIS con Fossum.
La tecnología de la plataforma QIS es única, según Ma, porque el sensor incorpora:
Con esta combinación, el QIS captura datos de cada fotón, o partícula de luz, permitiendo una calidad extremadamente alta, imágenes digitales fácilmente manipulables, así como visión artificial y detección tridimensional, incluso en condiciones de poca luz.
Si bien la resolución QIS actual es de un megapíxel, El objetivo del equipo es que el QIS contenga cientos de millones a miles de millones de estas jotas, todo escaneado a un ritmo muy rápido, dijo mamá.
A principios de este año, Masoodian, Ma y Fossum cofundaron la empresa emergente Gigajot Technology para desarrollar y aplicar la tecnología a una serie de aplicaciones prometedoras.
