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Investigadores canarios desarrollan un objetivo que convierte cualquier cámara en una 3D plenóptica

 
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MAY 2011

Hace no mucho sonaba a ciencia ficción, pero cada vez más pistas apuntan hacia ese camino: poder modificar el plano de enfoque de una fotografía una vez realizada la toma. Aunque ya existen cámaras plenópticas que juegan con esta posibilidad, investigadores de la Universidad de La Laguna (ULL) han ido más allá desarrollando un accesorio que convierte cualquier cámara de objetivos intercambiables en un modelo con capacidades 3D y plenópticas. QUESABESDE.COM ha hablado con los responsables de este proyecto, que propone democratizar una función que muchos ya sitúan como el siguiente peldaño en la evolución de las cámaras digitales.

Aunque hace años que se habla y se investiga sobre las llamadas cámaras plenópticas, éste sigue siendo un tema muy restringido al mundo científico. Pese a ello, es cierto que últimamente han ido aflorando detalles que han conseguido captar el interés del sector fotográfico en su vertiente más terrenal. No es para menos teniendo en cuenta lo que proponen: poder reenfocar y cambiar el plano de foco de una imagen una vez disparada, sin duda un sueño -o pesadilla, según se mire- para cualquier fotógrafo.

El accesorio desarrollado por los investigadores de la ULL montado en una Olympus E-P1 junto a un objetivo Nikon. | Foto: Universidad de La Laguna / CAFADIS

Basadas en una matriz formada por miles de microlentes que suele compararse con el ojo de los insectos, la idea es capturar una misma imagen desde muchas perspectivas para luego poder modificarla a la hora de reconstruirla y seleccionar, entre otras cosas, el punto de enfoque.

No es una idea reciente. Adobe hace tiempo que sigue muy de cerca estas investigaciones, y de hecho una de las voces más doctas en la materia, Todor Georgiev, trabaja para la firma californiana. Por otro lado, ya en 2005 la Universidad de Stanford ponía sobre la mesaun sensor digital modificado con un filtro "4D light field" capaz de elegir el punto de enfoque a la hora de reconstruir la imagen.

Ejemplo de reenfoque de una imagen a partir de la información capturada con el objetivo plenóptico. | Foto: Universidad de La Laguna / CAFADIS

El último paso en esta evolución llega desde la Universidad de La Laguna, en Tenerife, donde un grupo de investigación acaba de presentar un accesorio con el que cualquier modelo de objetivo intercambiable (réflex o sin espejo) puede convertirse en una cámara plenóptica.

Accesorio externo
Precisamente durante estos días, José Manuel Rodríguez-Ramos, responsable de este grupo de investigación que forman quince personas, ha presentado el desarrollo del proyecto CAFADIS a la comunidad científica en una convención en Orlando, en Estados Unidos.

El hecho de tratarse de un módulo externo y que puede acoplarse a cualquier cámara es fundamental para dar viabilidad comercial a este accesorio sin que los fabricantes tengan que modificar sus líneas de producción, explica este investigador a QUESABESDE.COM a través del correo electrónico.

El objetivo plenóptico montado en una cámara de cine digital RED One. | Foto: Jacques Mezger

Acceder y modificar el sensor, además de no ser legal si no existe un acuerdo con la firma que lo fabrica, es complejo y peligroso, asegura Rodríguez-Ramos al confesar que él mismo rompió el captor de una Red One -una costosa cámara de cine digital- durante los experimentos iniciales.

3D y "all in focus"
Junto a esta especie de conversor -situado entre el cuerpo de la cámara y la óptica-, el equipo de la Universidad de La Laguna también ha desarrollado un nuevo algoritmo de súper resolución que consigue superar una de las principales limitaciones vistas hasta ahora en este tipo de cámaras. Así, sus creadores no dudan en hablar de "imágenes de enorme calidad por encima de los 1920 x 1080 píxeles".

Según explica Marcos López Marrero, otro de los investigadores del grupo, el prototipo está basado en una matriz de 30 x 17 milímetros en la que hay 510.000 microlentes con un diámetro de unas 100 micras cada una de ellas.



Vídeo elaborado por el grupo de investigación CAFADIS de la Universidad de La Laguna en el que se muestran algunas de las posibilidades de generación de imágenes 3D y reenfoque con un objetivo plenóptico montado en una cámara de vídeo HD.

Una vez capturado el llamado "frame plenóptico" (es decir, toda la información que se consigue al colocar esta matriz delante del sensor digital), las posibilidades son enormes. Además de la mencionada función de modificar el punto de enfoque, también es posible generar imágenes 3D (estéreo, anaglifo y autoestereoscópico) o un vídeo en el que, enfocando cada fotograma individual, se consigue que toda la escena esté a foco.

Además, todo ello puede conseguirse en tiempo real marcando así distancias frente a otros desarrollos o algunas cámaras plenópticas ya comercializadas, como la Raytrix R11, que además se basa en un sensor digital modificado. Nada que ver -aseguran- con la propuesta realizada desde la universidad tinerfeña, apta para cualquier cámara convencional.

¿Planes de comercialización? Por supuesto, apuntan, aunque por ahora todo está en fase de desarrollo y todavía queda trabajo por hacer hasta que el actual prototipo esté totalmente listo.

El tiempo dirá si el enfoque -y por extensión la imagen digital- tal y como lo conocíamos hasta ahora tiene los días contados. "Todo esto es sólo un 50% de lo que somos capaces de hacer", advierten los creadores de este prometedor artilugio.

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