Foto di esempio scattata con il sensore di immagine Quanta da 1 Megapixel funzionante a 1, 040 fotogrammi al secondo, con un consumo energetico totale di appena 17 mW. È un'immagine binaria a singolo fotone, quindi se il pixel è stato colpito da uno o più fotoni, è bianco; altrimenti, è nero. La Figura 4 mostra come è stata creata un'immagine in scala di grigi sommando otto fotogrammi di immagini binarie scattate continuamente. È in questo processo che può essere applicata l'innovativa elaborazione delle immagini del QIS. Attestazione:Jiaju Ma
Gli ingegneri della Thayer School of Engineering di Dartmouth hanno prodotto una nuova tecnologia di imaging che potrebbe rivoluzionare la ricerca medica e delle scienze della vita, sicurezza, fotografia, cinematografia e altre applicazioni che si basano sull'alta qualità, immagini in condizioni di scarsa illuminazione.
Chiamato il sensore di immagine Quanta, o QIS, questa nuova generazione di tecnologia di rilevamento della luce consente un'elevata sensibilità, immagini digitali più facilmente manipolabili e di qualità superiore rispetto a quelle attualmente disponibili, anche in condizioni di scarsa illuminazione, secondo il co-inventore Eric R. Fossum, professore di ingegneria a Dartmouth. Fossum ha anche inventato il sensore di immagine CMOS che si trova oggi in quasi tutti gli smartphone e le fotocamere in tutto il mondo.
Documentato nel numero del 20 dicembre di The Optical Society's OSA ottica , la nuova tecnologia QIS è in grado di catturare e contare in modo affidabile il livello di luce più basso, singoli fotoni, con risoluzione fino a un megapixel, o un milione di pixel, e alla velocità di migliaia di fotogrammi al secondo. Più, il QIS può farlo in condizioni di scarsa illuminazione, a temperatura ambiente e durante l'utilizzo della tecnologia dei sensori di immagine tradizionale, secondo il ottica articolo. La tecnologia precedente richiedeva pixel di grandi dimensioni o raffreddamento a basse temperature o entrambi.
Cosa significa questo per l'industria? Per i cineasti, il QIS consentirà video di qualità IMAX in un formato digitale facilmente modificabile, pur continuando a fornire molte delle stesse caratteristiche del film. Per gli astrofisici, il QIS consentirà il rilevamento e la cattura di segnali migliori da oggetti distanti nello spazio. E per i ricercatori di scienze della vita, il QIS fornirà una migliore visualizzazione delle cellule al microscopio, che è fondamentale per determinare l'efficacia delle terapie.
Costruire questa nuova capacità di imaging in un formato commercialmente accessibile, un processo poco costoso è importante, detto Fossum, così lui e il suo team lo hanno reso compatibile con il basso costo e la produzione di massa dell'odierna tecnologia del sensore di immagine CMOS. Lo hanno anche reso facilmente scalabile per una risoluzione più elevata, con centinaia di megapixel per chip.
"In questo modo è più facile per l'industria adottarlo e produrlo in serie, " disse Fossum, che è stato premiato all'inizio di questo mese a Buckingham Palace per il suo ruolo nello sviluppo del sensore di immagine CMOS. Il 6 dicembre Carlo, Principe di Galles, assegnato a Fossum l'equivalente ingegneristico del Premio Nobel, il Premio Regina Elisabetta per l'ingegneria.
"Il QIS è un cambiamento rivoluzionario nel modo in cui raccogliamo le immagini in una fotocamera, ", ha detto Jiaju Ma, co-autore di questo mese ottica carta con Fossum, Saleh Masoodian e il ricercatore Dakota Starkey che sta attualmente conseguendo il suo dottorato di ricerca. a Thayer. Ma e Masoodian hanno conseguito il dottorato di ricerca in ingegneria elettrica ed elettronica da Thayer e sono co-inventori del QIS con Fossum.
La tecnologia della piattaforma QIS è unica, secondo Ma, perché il sensore incorpora:
Con questa combinazione, il QIS cattura i dati da ogni singolo fotone, o particella di luce, consentendo una qualità estremamente elevata, immagini digitali facilmente manipolabili, così come la visione artificiale e il rilevamento 3D, anche in condizioni di scarsa illuminazione.
Mentre l'attuale risoluzione QIS è di un megapixel, l'obiettivo del team è che il QIS contenga da centinaia di milioni a miliardi di questi jot, tutto scansionato a un ritmo molto veloce, disse mamma.
All'inizio di quest'anno, massodiano, Ma e Fossum hanno co-fondato la startup Gigajot Technology per sviluppare ulteriormente e applicare la tecnologia a una serie di applicazioni promettenti.
