Technici bouwen compacte gigapixel-camera

Onderzoekers ontwikkelden eerder camera's met zeer hoge resoluties, maar dergelijke camera's zijn meestal voor research bedoeld. Een nieuwe gigapixel-technologie zou op termijn echter wel voor consumenten geschikt kunnen worden.

Foto's met een resolutie van tientallen gigapixels werden al eerder gemaakt, maar dat waren composietafbeeldingen die met normale dslr's zijn gemaakt. Het Amerikaanse leger liet al eens een camera met enkele gigapixels ontwikkelen en een telescoop krijgt over enkele jaren een geavanceerde 3,2GP-camera. De cameratechnologie die door onderzoekers van de Duke- , Californië- en Arizona-universiteiten en het bedrijf DistantFocus in Amerika werd ontwikkeld, zou echter op termijn ook voor consumenten geschikt zijn.

Vooralsnog is de camera niet klaar voor de consumentenmarkt; het apparaat is zo'n 50 centimeter diep en ongeveer 75 centimeter breed en hoog. Het gros van het apparaat bestaat echter niet uit optische elementen en sensors, maar uit de benodigde processors en elektronica om het 50 gigapixel-beeld te kunnen vormen. Die hardware moet het beeld dat de afzonderlijke 14 megapixel-camera's produceren samenvoegen tot een enkel beeld. De camera maakt daarbij gebruik van een fpga-bord, dat twee camera's aanstuurt. De individuele camera's hebben een resolutie van 1384 bij 3288 pixels en werken op 10fps.

De gigapixel-camera maakt gebruik van een enkele objectieflens die het licht onder de kleine camera's verdeelt. De samenstelling van de camera lijkt daarbij op het facetoog van sommige insecten. Elke camera kan individueel scherpgesteld en bediend worden. Om geen details te missen, overlappen de 'blikvelden' van de camera's elkaar steeds een beetje. Het blikveld van de complete camera, gelimiteerd door de behuizing en lens, bedraagt 120 graden horizontaal en 40 graden verticaal.

De camera, medeontwikkeld voor de Amerikaanse defensieonderzoekstak Darpa, heeft als projectnaam Aware. Daarvan werden al verschillende prototypes getoond, waaronder de nieuwste versie met 226 camera's en een resolutie van 2 gigapixels. Een eerdere versie had 98 camera's en, na aftrek van de overlap, een resolutie van 1 gigapixel. Beelden die met de camera's werden opgenomen, zijn online te bekijken.

De camera moet op termijn een beeld van maximaal 50 gigapixels, of 50.000 megapixels kunnen opleveren. Volgens een van de ontwikkelaars, David Brady van de Duke-universiteit, moet de verdere toename van rekenkracht de camera kleiner maken. Ook de koeling van de componenten leidt nog tot relatief grote afmetingen. Over vijf jaar zou de techniek echter ver genoeg gevorderd zijn om in consumentencamera's gebruikt te worden.

Reacties (45)

[SinergyX]

Opeens is het woord 'compact' vrij relatief geworden

Maar dit is dus eigelijk een 'heel veel cameras achter 1 lens' gigapixel camera?

bedraagt 120 graden horizontaal en 40 graden verticaal.

Krijg je hiermee dan niet kleine afwijkingen in de foto, net zoals bij de 'simpele' particuliere panorama effecten?

[Timmmeeehhh]

Lijkt me een stuk minder, normaal neem je deze foto's over een bepaalde tijdspan en stitch je ze daarna aan elkaar. Door het verschil in tijd wat er tussen zit zullen verschillende dingen in het beeld niet matchen (bomen bewegen, er vliegt er vogel voorbij, etc..) deze veranderingen in het beeld kunnen voor problemen zorgen in het stitchen van de foto's. Bij deze camera worden alle foto's tegelijk genomen en zal je dus minder artifacs hebben.

[Verwijderd]

Waarom is er voor het stitchen eigenlijk zoveel rekenkracht nodig? Als je dit namelijk eenmaal voor een opname hebt gedaan, dan heb je dus feitelijk een mapping van elke pixel in elke microcamera naar de pixel in het uiteindelijke beeld, en die mapping kun je toch gewoon hergebruiken?

Ik kan me voorstellen dat de focus er iets mee van doen zou kunnen hebben, maar aan de andere kant, uiteindelijk gaat dit toch met oneindige focus-afstand gebruikt worden, dus de focus afstand is dan geen variabele in het geheel.

[Aham brahmasmi]

Waarom is er voor het stitchen eigenlijk zoveel rekenkracht nodig? Als je dit namelijk eenmaal voor een opname hebt gedaan, dan heb je dus feitelijk een mapping van elke pixel in elke microcamera naar de pixel in het uiteindelijke beeld, en die mapping kun je toch gewoon hergebruiken?

De uitlijning van de foto's hoeft bij deze camera idd niet steeds opnieuw berekend te worden omdat de sensoren allemaal op een vaste positie zitten, maar het stitchen/blenden van de foto's neemt waarschijnlijk nog steeds veel rekentijd in beslag.

[Mr_Light]

Dat is een aanname die ik niet zo maar zou maken, camera's die je meesleept zullen de nodige schokken, temperatuur wisselingen en drukverschillen te verwerken krijgen. Dit in combinatie met de groottes waarom dit moet gaan werken zal er denk ik toch regelmatig gekalibreerd moeten worden.

ik denk dat je met een simpele package swrink al een heel end komt - wat zien die draden er dik uit

[ThomasG]

Ik denk dat het er mee te maken heeft dat de foto's elkaar voor een deel overlappen, om een goede aansluiting te krijgen. En dat de rekenkracht nodig is voor een soort van nabewerking zodat de overgang tussen de foto's er vloeiend uitziet (dus dat je niet de hoeken van de verschillende foto's ziet, etc.). En er zullen ongetwijfeld nog andere complexe berekeningen plaatsvinden. Het is dus niet zo dat ze alle randen van de losse foto's even simpel aan elkaar plakken.

[eejjay]

Lijkt mij inderdaad wel, weet niet of de consumentenmarkt daarop zit te wachten.
Bovendien hebben we het dan nog niet eens over het belachelijke formaat wat de afbeeldingbestanden dan krijgen en de verwerkingstijd van het maken van de foto.

[Verwijderd]

Dat wordt dan een truck met een 18 meter oplegger vol met HD's meenemen naar het weiland om een foto te maken van een bloem vrees ik met grote vrezen

[sprankel]

of de consument erop zit te wachten? nee
of de consument het koopt is weer iets anders. Die denkt nog altijd, meer pixels is beter.

Maar als ze met zo'n fototoestel zouden afkomen mogen ze nog 30 jaar wachten. Ik moet nu al met handen en voeten gaan uitleggen dat men niet de maximale resolutie moet gebruiken. En maar klagen dat het lang duurd om de foto's te openen of op te slaan. Of nog beter, als men ze wil uploaden...

[sKweezr]

Met 10 foto's per seconde lijkt die verwerkingstijd nog wel mee te vallen

edit: zelf artikel niet goed gelezen, dat ging over de individuele camera's

[Reactie gewijzigd door sKweezr op 23 juli 2024 18:57]

[Ravefiend]

Volgens de specs een gewicht van zo'n 93 kg dus er is zeker nog wel wat werk aan om het iets compacter te maken.

[SPee]

Is dat niet voor het opvangen van de breking van de lens?
Het licht gaat steeds verder uiteen om op die verschillende sensoren te laten komen. Moeten die sensoren dan niet in een boog staan om ervoor te zorgen dat ze de lichtstraal op hetzelfde moment ontvangen?

[Roland684]

Als een camera van 50x75x75cm 'compact' is, hoe groot is een niet-compacte camera dan?

En aangezien ze nog 4-megapixel-camera's gebruiken, kan het nog best wat compacter.


* Roland684 vraagt zich af of dit als een foto- of een video-camera bedoeld is.

[letatcest]

Als ik het goed begrijp zitten er in het huidige model 98 camera's, maar is er ruimte voor 220 (en niet 226) in totaal in het (als ik de foto's bekijk op Nature) soort van binnenstebuiten gekeerde facetoog.

Wordt die 50 gigapixel bereikt door verschillende, snel achter elkaar genomen foto's over elkaar te plakken of zo? Dat is iets wat ik niet zo goed uit de tekst kan opmaken...

[CrazyJoe]

Nee, deze camera heeft 226 beeldsensoren van het type welke in DSLR camera's gebruikt worden in een 2D grid staan en alle sensoren produceren tegelijkertijd een foto. Deze 226 aparte foto's (die gedeeltelijk overlappen met foto's van buurcamera's) worden daarna via een stitching algoritme aan elkaar geplakt tot 1 gigapixel foto.

Dus er is geen sprake van delay tussen de subfoto's. Dat wil je ook niet want dat levert het type artefacten op welke je kunt zien op traditionele gigapixel foto's waar met 1 camera een 2D grid van foto's sequentieel wordt opgenomen, vooral daar waar er in de scene beweging aanwezig was.

[letatcest]

Dat laatste klinkt idd. vrij logisch.

Toch blijf ik erbij dat in déze versie 98 cam's zitten, uitbreidbaar tot max. 220 en dat dus de tekst niet klopt, maar dat is iets met een slak en zout.

[South_Styler]

Ik vind de techniek mooi, maar het nut ontbreekt me eerlijk gezegd. Wat heeft het voor zin om zo'n camera in consumentenelektronica te zetten. Geen enkele computer, niet eens op 4k2k resolutie zal zo'n foto helemaal goed weergeven door die immense resolutie. Dat ze het ontwikkelen voor telescopen kan ik inkomen, maar ik zou bijvoorbeeld niet het nut inzien van zo'n complex systeem in een smartphone.

[preske]

Die smartphone commentaar houdt geen enkele steek. Dit is een product voor een nichemarkt. Er zullen vast wel mensen zijn die dit kunnen/willen gebruiken en de techniek zal dus ook wel volgen om het bruikbaar te maken. Als je met die "ik zie het nut er niet van in"-attitude elke ontwikkeling bekijkt, zaten we nu nog bessen te plukken

[Verwijderd]

Architecten en bouwkundige bureau's zijn instellingen die daar wel wat mee kunnen doen. Misschien een idee voor Google maps satelliet foto's

[Taarmen]

Wat dacht je van inzoomen nadat je de foto gemaakt hebt en inzomen met je camera/telefoon zonder dat je zoomlens nodig hebt. Denk aan de nokia pureview.

[1of6Billion]

CSI style...

[Verwijderd]

Dan is er toch eerst een doorbraak nodig qua optiek.

[Giesber]

Je kan bijvoorbeeld inzoomen op een klein detail in de foto.

Of je kan over 30 jaar de foto bekijken op je 256k128k beeldscherm.

[Panama]

cctv cameras met zo'n resolutie kunnen dan ergens centraal opgesteld worden, en voor zowaar nog meer mensen hun privacy afnemen.

[johnkeates]

Niemand zegt dat je niet in de jungle mag wonen hoor, je kiest er zelf voor om in een stad te wonen.

Je kiest ook zelf (samen met iedereen) wie de mensen zijn de policies opzetten, en de mensen die het handhaven zijn ook gewone mensen net als jij en ik. Met andere woorden, een personificatie van cctv camera's is niet zinvol, en een probleem aankaarten zonder verantwoordelijkheid te nemen heeft ook niet veel zin

[STFU]

Dus privacy-schending is geen probleem 'omdat je ook in de jungle kunt gaan wonen' !?
Net alsof het een optie is om in de jungle te gaan wonen

Volgens deze logica is bijvoorbeeld straatgeweld in een stad ook geen probleem, 'want je kunt ook in een dorp gaan wonen'.

[stresstak]

de mensen die het handhaven zijn ook gewone mensen net als jij en ik.

De mensen die het handhaven zijn zeker niet zoals ik. Het vereist een bepaalde mentaliteit (..)

Op naar de 50 gigapixels voor de consument; de race is nog niet gelopen

[Panama]

Ik geef enkel maar een praktisch voorbeeld op de vraag die gesteld werd. Het privacy gedeelte moet je er maar bijpakken. Ondanks dat het nog steeds waarheid is. Je hebt niet altijd de keuze over we wat doet met je persoonlijke keuze's. Kijk maar naar tomtom die ook gegevens verkocht had aan de politie over gemiddelde snelheid en dergelijke...

[audio.gio]

Wie heeft het over een smartphone?
Een beetje fatsoenlijke foto maak je niet met een smartphone, maar met een fotocamera.
Ik kan me wel voorstellen dat je met zo'n camera een foto maakt van de omgeving en hem dan naderhand gaat croppen en zelf je eigen versie maakt.

Of een foto van een vol stadion en dan met gezichtsherkenningssoftware bepaalde mensen eruit vissen.

Je hebt met zo'n fotocamera wel ongekende digitale zoommogelijkheden.

[bvettij]

Het zou wel heel mooi zijn ook al zouden er foto's worden gemaakt vanuit een vliegtuig, dat zou handig zijn voor in het leger.

[Verwijderd]

Dat wordt al gedaan m.b.v. een gyroscoop die de camera stabiliseert.

http://www.youtube.com/watch?v=UdF9-1btWa0

[Reactie gewijzigd door Verwijderd op 25 juli 2024 23:38]

[Verwijderd]

Knap gemaakt, maar voordat dit ook als consumentencamera uitkomt hoop ik dat de ontwerpers van flashkaartjes en harde schijven een paar doorbraken maken....

Ik vraag me zelfs af hoe ze het in dit ding opslaan? Het is een enorme hoeveelheid data die min of meer op hetzelfde tijdstip opgeslagen moet worden.

[Verwijderd]

Je en de makers van batterijen mogen wat mij betreft ook een paar doorbraken maken... want zo ben je wel 226 keer sneller door je juice heen

[3raser]

Het zijn dus eigenlijk gewoon heel veel sensors die ieder een eigen deel van het beeld opvangen. De hardware daarachter stitched het beeld in elkaar. Het principe blijft dus hetzelfde als wat "amateurs" doen met hun eigen camera. Het voordeel is alleen dat je geen last hebt van verschuivingen in het beeld doordat je maar 1 momentopname hebt in plaats van vele momentopnames samen.

Dit systeem kan vast nog ver komen als de beeldsensor verbeterd wordt. Als er ooit een gigapixel sensor komt dan wordt dit systeem de eerste terrapixel camera.

[LinuX-TUX]

Wauw.

Ik schoot vroeger altijd de film Blade Runner af met dat onbeperkt inzoomen op de spiegel waardoor ze nog een persoon in de badkamer zien staan en na nog een keer inzoomen ook nog eens kunnen zien wie er stond, maar het lijkt erop dat ik mijn statement toch kan terug draaien als het zo door gaat.

Alleen nog even wachten tot het een draagbaar apparaat wordt

Daarna deze lens erop en je bent er nieuws: CDM Optics krijgt patent voor nieuw type lenzen

[Verwijderd]

The camera’s earliest use will probably be in automated military surveillance systems, but its creators hope eventually to make the technology available to researchers, media companies and consumers.

Het is dus nogeneens zeker dat deze camera de consumentenmarkt bereikt, de uitvinders hopen daar wel op, maar het United States Defense Advanced Research Projects Agency heeft voor dit onderzoek betaald, dus zal ook bepalen voor welke markt deze camera beschikbaar wordt gemaakt.

Ik zit hier persoonlijk niet op te wachten, de gemiddelde consument ziet het verschil tussen 5MP en 10MP niet, laat staan 3200MP. Om nog maar niet te spreken over de absurde grootte van bestanden.

[Reactie gewijzigd door Verwijderd op 25 juli 2024 23:38]

[ANW]

...de afzonderlijke 14 megapixel-camera's produceren samenvoegen tot een enkel beeld. De camera maakt daarbij gebruik van een fpga-bord, dat twee camera's aanstuurt. De individuele camera's hebben een resolutie van 1384 bij 3288 pixels...

1384 * 3288 pixels = 4,55 Mpixels <> 14 megapixels

14 Mpixels * 98 camera's = 1372 Mpixels (bruto, vóór het stichen)

Dus waar komt die "1384 * 3288" resolutie vandaan??

[joo5ty]

hm..ik hoop dat er dan pc's met TB's geheugen zijn, anders gaat photoshop zeuren