Amostra de foto tirada com o sensor de imagem Quanta de 1 megapixel operando a 1, 040 quadros por segundo, com consumo total de energia tão baixo quanto 17mW. É uma imagem binária de fóton único, então, se o pixel foi atingido por um ou mais fótons, é branco; se não, É preto. A Figura 4 mostra como uma imagem em tons de cinza foi criada pela soma de oito quadros de imagens binárias tiradas continuamente. Este processo é onde o inovador processamento de imagem do QIS pode ser aplicado. Crédito:Jiaju Ma
Engenheiros da Thayer School of Engineering de Dartmouth produziram uma nova tecnologia de imagem que pode revolucionar a pesquisa médica e de ciências da vida, segurança, fotografia, cinematografia e outras aplicações que dependem de alta qualidade, imagem com pouca luz.
Chamado de sensor de imagem Quanta, ou QIS, esta próxima geração de tecnologia de detecção de luz permite alta sensibilidade, imagem digital mais facilmente manipulada e de maior qualidade do que está disponível atualmente, mesmo em situações de pouca luz, de acordo com o co-inventor Eric R. Fossum, professor de engenharia em Dartmouth. Fossum também inventou o sensor de imagem CMOS encontrado em quase todos os smartphones e câmeras em todo o mundo hoje.
Documentado na edição de 20 de dezembro da The Optical Society's OSA Optica , a nova tecnologia QIS é capaz de capturar e contar com segurança o nível mais baixo de luz, fótons únicos, com resolução de até um megapixel, ou um milhão de pixels, e tão rápido quanto milhares de quadros por segundo. Mais, o QIS pode fazer isso com pouca luz, à temperatura ambiente e ao usar a tecnologia de sensor de imagem convencional, de acordo com Optica artigo. A tecnologia anterior exigia pixels grandes ou resfriamento a baixas temperaturas ou ambos.
O que isso significa para a indústria? Para cineastas, o QIS possibilitará vídeo com qualidade IMAX em um formato digital de fácil edição, ao mesmo tempo em que fornece muitas das mesmas características do filme. Para astrofísicos, o QIS permitirá a detecção e captura de melhores sinais de objetos distantes no espaço. E para pesquisadores de ciências da vida, o QIS fornecerá visualização aprimorada de células sob um microscópio, o que é crítico para determinar a eficácia das terapias.
Construir esse novo recurso de imagem em um local comercialmente acessível, processo barato é importante, disse Fossum, portanto, ele e sua equipe o tornaram compatível com o baixo custo e a produção em massa da tecnologia de sensor de imagem CMOS de hoje. Eles também o tornaram prontamente escalonável para maior resolução, com até centenas de megapixels por chip.
"Dessa forma, é mais fácil para a indústria adotá-lo e produzi-lo em massa, "disse Fossum, que foi reconhecido no início deste mês no Palácio de Buckingham por seu papel no desenvolvimento do sensor de imagem CMOS. Em 6 de dezembro, Charles, Príncipe de Gales, concedeu a Fossum o equivalente em engenharia do Prêmio Nobel, o Prêmio Rainha Elizabeth de Engenharia.
"O QIS é uma mudança revolucionária na forma como coletamos imagens em uma câmera, "disse Jiaju Ma, que é co-autor da edição deste mês Optica papel com Fossum, Saleh Masoodian e o pesquisador Dakota Starkey, que atualmente está cursando o doutorado. em Thayer. Ma e Masoodian receberam seu Ph.D. em engenharia elétrica e eletrônica de Thayer e são co-inventores do QIS com Fossum.
A tecnologia da plataforma QIS é única, de acordo com Ma, porque o sensor incorpora:
Com esta combinação, o QIS captura dados de cada fóton, ou partícula de luz, permitindo qualidade extremamente alta, imagem digital facilmente manipulada, bem como visão computacional e detecção 3D, mesmo em condições de pouca luz.
Embora a resolução QIS atual seja de um megapixel, a meta da equipe é que o QIS contenha centenas de milhões a bilhões desses jots, todos digitalizados em uma taxa muito rápida, disse a mãe.
No início deste ano, Masoodian, Ma e Fossum co-fundaram a empresa startup Gigajot Technology para desenvolver e aplicar a tecnologia a uma série de aplicações promissoras.
