Los investigadores han logrado crear una cámara con una profundidad de campo más allá de todo lo que existe. Gracias a una metasuperficie óptica y una red neuronal, pueden crear imágenes en las que todos los objetos son perfectamente nítidos, ya sea que se encuentren a unos pocos centímetros de distancia o a casi dos kilómetros.

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La profundidad de campo es uno de los elementos básicos en fotografía. Una profundidad de campo reducida ayuda a lograr el efecto bokeh en las selfies, mientras que una profundidad de campo más profunda te permite capturar elementos de primer plano y de fondo simultáneamente. Investigadores de Instituto Nacional de Normas y Tecnología en los Estados Unidos logró establecer un nuevo récord de profundidad de campo inspirándose en trilobites.

estos viejos artrópodos marineros, extinguidos hace 250 millones de años, tenían ojos compuestos particularmente complejo. L’especies Dalmani socialestuvo ojos bifocales, es decir, que pudieran enfocar simultáneamente de cerca a sus presas y de lejos para monitorear la presencia de depredadores. Los investigadores se inspiraron en sus ojos para crear una cámara capaz de enfocar simultáneamente objetos a tres centímetros y 1,7 kilómetros de distancia.

Una metasuperficie óptica para crear dos imágenes simultáneamente

En su artículo publicado en la revista Comunicaciones de la naturalezadetallan cómo integraron un metasuperficie óptica en una cámara plenoptic, una cámara que registra la dirección de los rayos de luz, además de la intensidad de la luz como un dispositivo convencional. La metasuperficie está cubierta con pilares en dióxido de titanio nanoescala, cada uno diseñado específicamente para manipular la luz. Gracias a la particular geometría de este metasuperficie óptica, fueron capaces de separar la luz según su polarización, y así crear dos imágenes. Uno enfocado a unos pocos centímetros y el otro a casi dos kilómetros.

Para los objetos entre estas dos distancias, los investigadores utilizaron un algoritmo basado en una red neuronal convolucional. Esto corrige la aberraciones inducida por la metasuperficie y permite crear una imagen nítida en toda la profundidad de campo. Este sistema podría usarse algún día en cámaras, microscopios ópticos o incluso visión artificial.

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