Eletrônica

Sensor de câmera digital curvado à força é imbatível

Sensor de câmera digital curvado à força é muito melhor
Refeitas as fiações, o CCD funcionou exatamente como havia sido originalmente fabricado - só que produziu imagens de qualidade muito superior. [Imagem: Brian Guenter et al. - 10.1364/OE.25.013010]

CCD curvo

Na época dos tubos de imagem, as telas das TVs eram curvas, mas para fora, ao contrário do que seria natural. Por isso, por muito tempo as empresas se orgulharam da tecnologia das telas planas. Mas hoje as TVs já estão se curvando para dentro, permitindo menor distorção nas imagens, principalmente nas bordas.

O mesmo começou agora a acontecer com os sensores de imagem das câmeras digitais, ou CCDs, que nasceram planos, por isso naturalmente sujeitos a distorções que exigem correções por software - não é difícil imaginar porque a retina humana é hemisférica.

Em vez de desenvolver uma tecnologia totalmente nova, para criar sensores nativamente curvos, engenheiros dos Laboratórios HRL e da Microsoft Research conseguiram curvar na marra um sensor de imagem comumente usado em câmeras digitais, abrindo caminho para câmeras de maior sensibilidade e imagens de melhor qualidade.

"Além de melhorar as câmeras de consumo, os sensores curvos podem ser usados para criar melhores câmeras para vigilância, telas montadas na cabeça e avanços na navegação autônoma de veículos. Nossa técnica para curvar sensores de imagem comercialmente disponíveis vai permitir uma nova classe de câmeras muito pequenas, mas com qualidade de imagem comparável aos sensores de imagem encontrados em câmeras muito maiores," disse Brian Guenter, membro da equipe.

Moldagem pneumática

A equipe desenvolveu uma técnica para criar os sensores de imagem esfericamente curvos pressionando tridimensionalmente CCDs já prontos.

Parece complicado, mas não é. Para curvar o CCD, o chip já pronto é simplesmente pressionado pneumaticamente contra um molde hemisférico. Segundo a equipe, essa técnica de força bruta evita a criação de pontos de estresse que apareceram em outras tentativas similares.

Quando foram incorporados em protótipos de câmeras, os sensores curvos produziram uma qualidade de imagem muito melhor do que a alcançada pelas câmeras comerciais profissionais mais avançadas.

"Usando sensores curvos é possível corrigir aberrações de uma maneira muito mais eficiente, facilitando a criação de lentes do tipo grande angular que produzem imagens nítidas em todo o campo de visão, ou criar lentes rápidas que produzam melhores imagens em pouca luz. Também é mais simples fazer câmeras que exibam iluminação uniforme em toda a imagem," disse Neel Joshi, membro da equipe.

Bibliografia:

Highly curved image sensors: a practical approach for improved optical performance
Brian Guenter, Neel Joshi, Richard Stoakley, Andrew Keefe, Kevin Geary, Ryan Freeman, Jake Hundley, Pamela Patterson, David Hammon, Guillermo Herrera, Elena Sherman, Andrew Nowak, Randall Schubert, Peter Brewer, Louis Yang, Russell Mott, Geoff McKnight
Optics Express
Vol.: 25 (12): 13010
DOI: 10.1364/OE.25.013010




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