Avance revolucionario en la captación de imágenes a nivel fotónico

Una nueva tecnología de imagen es capaz de revolucionar la investigación en ciencias médicas, fotografía, astrofísica y otras aplicaciones que dependen de imágenes de baja luz y alta calidad.

Denominado sensor de imagen Quanta o QIS, este nuevo sistema de detección de luz permite imágenes digitales altamente sensibles, más fáciles de manipular y de mayor calidad que las actuales, incluso en situaciones de poca luz, según el co-inventor Eric R. Fossum, profesor de ingeniería en Dartmouth College. Fossum inventó el sensor de imagen CMOS que se encuentra en casi todos los teléfonos inteligentes y las cámaras de todo el mundo en la actualidad.

Descrita en la última edición de la revista Optica, editada por The Optical Society, la nueva tecnología QIS puede capturar y procesar confiablemente fotones individuales con el nivel más bajo de luz, con una resolución de hasta un megapíxel o un millón de píxeles, y tan rápido como kilómetros de fotogramas por segundo. Además, el QIS puede lograr esto en condiciones de poca luz, a temperatura ambiente y al usar tecnología de sensor de imagen convencional, según el artículo de Optica. La tecnología anterior requería píxeles grandes o enfriamiento a bajas temperaturas o ambos.

¿Qué significa esto para la industria? Para los directores de fotografía, el QIS permitirá videos de calidad IMAX en un formato digital fácilmente editado y al mismo tiempo ofrecerán muchas de las mismas características de la película. Para los astrofísicos, el QIS permite la detección y captura de mejores señales de objetos distantes en el espacio. Y para los investigadores de ciencias de la vida, el QIS ofrecerá una mejor visualización de las células bajo un microscopio, que es fundamental para determinar la efectividad de las terapias.

El desarrollo de esta nueva capacidad de imagen en un proceso accesible comercialmente y de bajo costo importante, dijo Fossum, por lo que él y su equipo lo hicieron compatibles con el bajo costo y la producción másiva de la tecnología actual de los sensores de imagen CMOS. También lo hacen fácilmente escalable para una resolución más alta, con cientos de megapíxeles por chip.

La tecnología de la plataforma QIS es única, porque el sensor incorpora «Jots» –denominación por el equipo de investigación para píxeles muy pequeños–, que son lo suficientemente sensibles como para detectar un solo fotón de luz, y escaneo ultra rápido de los mismos.

Con esta combinación, el QIS captura datos de cada fotón o partícula de luz, lo que permite obtener imágenes digitales de alta calidad, fácilmente manipulables, así como visión artificial y detección 3-D, incluso en condiciones de poca luz.

Si bien la resolución QIS real es un megapíxel, el objetivo del equipo es que el QIS contenga cientos de millones de kilómetros de estos puntos, todos escaneados a una velocidad muy rápida.

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