De cómo una cámara ordinaria puede ver alrededor de las esquinas

De cómo una cámara ordinaria puede ver alrededor de las esquinas. / Nature.com.
De cómo una cámara ordinaria puede ver alrededor de las esquinas. / Nature.com.

Las cámaras digitales se han utilizado para reconstruir imágenes en bruto de objetos ocultos solo mediante el análisis de la luz que rebota en una pared.

De cómo una cámara ordinaria puede ver alrededor de las esquinas

Buenas noticias para aquellos que quieren saber qué hay a la vuelta de la esquina: los ingenieros eléctricos han utilizado una cámara digital normal para reconstruir imágenes en bruto de objetos ocultos simplemente analizando la luz que rebota en una pared, como si hubiera un espejo allí.

Varios equipos de investigadores han demostrado dispositivos que podrían hacer cosas similares, pero la última técnica se basa totalmente en un algoritmo que el equipo construyó y no requiere equipo especial.

"Se pensó que era prácticamente imposible reconstruir una imagen a partir de la luz dispersada de una pared sin ningún instrumento avanzado", dice Allard Mosk, físico óptico de la Universidad de Utrecht en los Países Bajos.

"Es sorprendente ver que se puede tratar una pared como si fuera un espejo", dice el coautor del estudio Vivek Goyal, ingeniero eléctrico de la Universidad de Boston en Massachusetts.

Los espejos nos permiten ver un objeto incluso cuando no tenemos una línea de visión directa. Reflejan las imágenes fielmente porque la luz rebota en ellas solo en ángulos precisos (al menos en la explicación clásica, no cuántica, que es precisa para fines prácticos).

Un espejo clasifica los rayos de luz y los redirige para que nuestros ojos obtengan una imagen fiel, pero cuando la luz incide en una pared blanca u otra superficie no brillante, se dispersa en direcciones aleatorias. La información todavía está disponible, pero está codificada. Los investigadores han ideado varias técnicas para descifrarlo, que hasta hace poco requerían iluminación especial (como escaneo por láser), cámaras especiales o ambas.

Espejito, espejito

Goyal y sus colaboradores reconstruyeron imágenes con un truco diferente. Con una cámara digital, tomaron imágenes de la luz reflejada en una pared que emanaba de la pantalla de la computadora escondida a la vuelta de la esquina.

Pero también colocaron un obstáculo, una pantalla oscura o una silla, entre la pantalla de la computadora y la pared, y ese obstáculo impidió que parte de la luz alcanzara la pared. En contra de la intuición, el obstáculo ayuda a evitar que los rayos de luz se enreden demasiado, lo que hace posible que el algoritmo reconstruya las imágenes a partir de la información contenida en las partículas de luz que llegan a la cámara. El principio es análogo al que permite a las cámaras estenopeicas (y a los ojos de ciertos moluscos) producir imágenes nítidas sin lentes: bloquean la mayoría de los rayos de luz, excepto los que pasan por un agujero estrecho.

El algoritmo del equipo de Goyal comienza por reconstruir la posición del obstáculo desde su sombra, antes de proceder a reconstruir la propia imagen oculta del objetivo. Goyal y sus colaboradores demostraron que el algoritmo podría reconstruir varias imágenes simples mostradas en la pantalla, e incluso una animación.

Mosk lo llama "un hermoso ejemplo de cómo a veces se puede convertir un obstáculo en una ventaja". Otros grupos el año pasado demostraron una técnica similar de reconstrucción de imágenes con cámaras comunes, pero su enfoque se basó en conocer la forma y la posición del obstáculo de antemano.

En principio, una versión futura del último algoritmo también podría reconstruir la forma del obstáculo sin tener que saberlo de antemano.

Diversión para todos

Debido a que la técnica del equipo no requiere hardware especial, una vez perfeccionada, sería sencillo convertirlo en un producto de consumo. "Es completamente plausible que esto se convierta en una aplicación de teléfono móvil", dice Goyal, aunque él mismo no tiene planes de hacerlo.

"Es cierto que tiene algunas aplicaciones divertidas 'gee-whiz', y probablemente también tiene algunas aplicaciones espeluznantes", dice Goyal.

Los autores sugieren que el algoritmo podría usarse para monitorear entornos peligrosos, como edificios incendiados y colapsados, en la navegación y para detectar "adversarios ocultos".  @mundiario

 

 

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