agosto 17, 2022

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Una startup que utiliza lentes anamórficas para mejorar la calidad de imagen de los smartphones

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Mejorar el rendimiento de la cámara del teléfono inteligente a menudo se siente como si estuviera llegando al final de una curva exponencial: se puede hacer, pero las mejoras son cada vez menos obvias. fotografía de vidrio Quiere cambiar eso con el nuevo uso de lentes anamórficos.

El desarrollo de la cámara de los teléfonos inteligentes se ha sentido como si hubiera alcanzado su cenit porque las formas de mejorar la imagen generalmente requieren hacer que el sensor sea más grande, lo que requiere una óptica más grande y más compleja. Para eludir las limitaciones actuales y evitar abordar estos dos factores principales, muchas empresas están utilizando algoritmos de imágenes por computadora para «engañar» a la física, pero incluso esto ha llevado a rendimientos decrecientes, afirma Glass Imaging.

En una entrevista con tomar crujidoEl CEO y cofundador de Glass Imaging, Ziv Attar, dice que hasta hace unos cinco años, las compañías de teléfonos inteligentes comenzaron a fabricar sensores más grandes y lentes más anchos, pero incluso con algoritmos de reducción de ruido, las imágenes generadas con este método terminan pareciendo «extrañas y falsas».

Las imágenes del vítreo sugirieron un nuevo método para resolver este problema. Dado que los sensores, que son rectangulares pero de forma casi cuadrada, deben agrandarse pero no hay suficiente espacio para acomodar las ópticas más grandes que podrían necesitar, Glass en cambio quiere cambiar la relación de aspecto del sensor del teléfono inteligente.

Inspirado en lentes anamórficos

La solución propuesta verá el sensor significativamente alargado, desde lo que está en el iPhone 7x5mm hasta el formato muy ancho de 24x8mm. El sensor es de cinco a seis veces más grande, lo que da como resultado una mejor resolución, capacidad de captación de luz, rango dinámico y verdadero efecto bokeh óptico.

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Solución de imágenes de vidrio para teléfonos inteligentes
Representación que explica el diseño anamórfico versus los teléfonos inteligentes típicos. | fotografía de vidrio

Para aprovechar la forma ahora inusual del sensor propuesto, Glass quiere aprovechar los conceptos detrás de las lentes distorsionadas. Anamórfico se refiere a la tecnología cinematográfica de imágenes para pantalla ancha en sensores o película estándar de 35 mm. Las lentes comprimen el campo de visión más grande para encajar en este sensor y luego el metraje se descomprime en la posproducción para crear una relación de aspecto más amplia.

Glass sugiere una metodología similar para su uso en teléfonos inteligentes, pero a la inversa. Al hacer el sensor más alto, es decir, más que un rectángulo, se necesitaría una lente rectangular más larga para registrar los disparos. El plan aquí es hacer esto, pero revirtiendo el típico proceso anamórfico de descomprimir una imagen comprimida y en su lugar comprimir una imagen estirada en un formato tradicional.

Una vez que la imagen se escala a la relación de aspecto correcta, será de 24 x 16 mm, apenas por debajo de un sensor de tamaño APS-C, que es cómo la compañía puede reclamar 11 veces el espacio de disparo del iPhone.

fotografía de vidrio
Una vista de cómo se verá un teléfono inteligente usando el método Glass Imaging. | fotografía de vidrio

Hay desventajas. Una es que no habría forma de hacer zoom óptico de esta manera, pero Glass Imaging dice que el zoom digital en este sensor mucho más grande aún superará al zoom óptico que se encuentra en la mayoría de los sistemas de teléfonos inteligentes en el mercado actual. Otro problema es el enfoque automático, que es completamente diferente con este sistema de los sistemas convencionales. Finalmente, el sistema óptico utilizado aquí introduce una gran cantidad de distorsiones y aberraciones. Sin embargo, Glass Imaging parece creer que puede eliminar a todos los que tienen software.

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«[Distortions] Todos están tan limitados durante el diseño que sabemos de antemano que podemos corregirlos”, dice Al Attar. krush. «Es un proceso iterativo, pero estamos comenzando a desarrollar una herramienta de software personalizada dedicada a optimizar conjuntamente los parámetros de las lentes y las variables de la red neuronal».

LDV Capital, uno de los inversores de Glass Imaging que recientemente tomó el mando Ronda de financiación inicial de 2,2 millones de dólaresEl proceso podría revolucionar el poder de los pequeños módulos de cámara, dice. El plan es usar una combinación de este innovador enfoque de hardware junto con imágenes computacionales e inteligencia artificial para hacer que las fotos capturadas en los teléfonos inteligentes sean notablemente mejores.

fotografía de vidrio
Diagrama esquemático de un sistema de cámara de teléfono inteligente para imágenes de vidrio. | fotografía de vidrio

“Al repensar el sistema óptico desde cero para adaptarlo a los teléfonos inteligentes, pudimos adaptar sensores CMOS masivos que recolectan aproximadamente nueve veces más luz que los diseños convencionales”, dice Attar en una publicación de blog. En el sitio web de LDV Capital. “Nuestros algoritmos de IA de última generación corrigen sin problemas todas las distorsiones y aberraciones y, como resultado, la calidad de imagen del teléfono inteligente aumenta drásticamente, hasta 10 veces”.

Fuerte prueba de concepto

Como prueba de concepto, Glass Imaging compara su enfoque con las imágenes producidas con el iPhone 13 Pro Max. Los resultados muestran una mejora significativa en la calidad en cada medida visible.

fotografía de vidrio

fotografía de vidrio

fotografía de vidrio

Ziv y el cofundador de Glass, Tom Bishop, se conocieron en Apple y tienen años de experiencia en el desarrollo de múltiples patentes en el campo de la visión por computadora y la imagen computacional.

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«En Glass Imaging, nuestro objetivo es ofrecer una calidad de imagen similar a la de las enormes cámaras réflex digitales profesionales y cámaras sin espejo: detalles ultraaltos, rango dinámico, claridad con poca luz, precisión de color y tono, pero en un factor de forma más pequeño. Significativamente más grande y más delgado, dice el obispo.

Muchas empresas han prometido mejoras en la calidad de imagen de los teléfonos inteligentes utilizando una variedad de tecnologías, pero pocas han proporcionado pruebas sólidas de que estas promesas se han cumplido. Las imágenes de muestra proporcionadas por Glass Imaging indican que la idea de la empresa puede funcionar, y el tiempo dirá si algún fabricante de teléfonos inteligentes se asociará con la empresa para brindar un ejemplo en el mercado.

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