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Eletrônica

Sensor captura 12 vezes mais cores que olho humano

Redação do Site Inovação Tecnológica - 07/10/2014

Sensor multiespectral captura 12 vezes mais cores que olho humano
Informação espectral da mesma imagem, vista através de um sistema RGB de três cores (esquerda) e por meio do novo sistema com 36 canais de cor (direita).
[Imagem: Universidade de Granada]

Sensor multiespectral

Embora poucos se lembrem de filmes e fotografias em preto e branco, só há poucos dias engenheiros conseguiram construir sensores de luz que realmente enxergam em cores.

Os sensores de imagem das câmeras - os chamados CCDs - têm uma arquitetura que consiste em um sensor monocromático (preto e branco) recoberto por uma camada de filtros de cor (vermelho, verde e azul, ou RGB, na sigla em inglês).

Esta arquitetura só permite extrair a informação de uma destas três cores em cada pixel. Para extrair a informação das demais cores de cada pixel é necessário aplicar algoritmos que, na maioria dos casos, estão entre os segredos mais bem guardados de cada fabricante.

Agora, pesquisadores italianos e espanhóis criaram um novo tipo de sensor multiespectral que é capaz de capturar até 12 vezes mais informações de cores do que o olho humano.

A nova arquitetura, batizada de Detectores de Campo Tranversos (TFD: Transverse Field Detectors), elimina a necessidade da camada de filtros de cores utilizada hoje, e gera diretamente 36 canais de cores.

Profundidade dos fótons

A equipe tirou proveito do fato de que cada fóton penetra no sensor a uma profundidade diferente dependendo do seu comprimento de onda, isto é, de sua cor.

Coletando os fótons a diferentes profundidades no material semicondutor, os diferentes canais de cores podem ser separados sem a necessidade de filtros ópticos.

Este princípio já havia sido explorado antes, mas Miguel Martínez e seus colegas descobriram que "aplicando um campo elétrico transverso de intensidade variável nós podemos modular a profundidade na qual os fótons em cada canal de cor são coletados".

"Imagens multiespectrais abrem uma série infinita de possibilidades dentro dos mais diversos campos da ciência: imagens médicas, sensoriamento remoto, imagens de satélite, aplicações industriais, visão robótica, carros sem motoristas e um longo etcetera de usos potenciais, que atraem o interesse crescente de cada vez mais cientistas e engenheiros de diferentes especialidades," disse Martínez.

Bibliografia:

Artigo: Combining transverse field detectors and color filter arrays to improve multispectral imaging systems
Autores: Miguel A. Martínez, Eva M. Valero, Javier Hernández-Andrés, Javier Romero, Giacomo Langfelder
Revista: Applied Optics
Vol.: 53, Issue 13, Page C14
DOI: 10.1364/AO.53.000C14





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