Lente olho de aranha

Olhos de aranhas inspiram criação de nova câmera fotográfica

Vinicius Szafran, editado por Cesar Schaeffer 28/10/2019 18h22
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Pesquisadores de Harvard se basearam na visão dos aracnídeos para desenvolver um novo tipo de câmera com maior percepção de profundidade

Pesquisadores de Harvard desenvolveram uma nova câmera fotográfica baseada nos olhos das aranhas. Contando com uma maior percepção de profundidade, a "metalente" foi criada pelo engenheiro elétrico e professor Federico Capasso e sua equipe. O material foi publicado nesta segunda-feira (28), em uma revista especializada em ciências aplicadas.


Os cientistas tomaram como base as aranhas saltadoras (da família Salticidae) para desenhar a nova lente. Isso porque ao invés de terem diversos olhos capturando imagens levemente diferentes e completando o resto (como acontece nos humanos), cada um dos olhos das aranhas é, por si só, um sistema de detecção de profundidade.

Cada olho tem diversas camadas, com retinas transparentes vendo a imagem com diferentes qualidades dependendo da distância. As variações de qualidade dos diversos olhos e camadas são comparadas com o sistema nervoso do animal e então é produzida uma medição de distância, utilizando pouco de seu "hardware".

"O cálculo apropriado, no qual você pega duas imagens e realiza uma busca pelas partes correspondentes, é computacionalmente penoso", diz Todd Zickler, co-autor do estudo. "Humanos têm um cérebro grande, bom para esses cálculos, mas as aranhas não."

Como funciona

Os pesquisadores então criaram uma lente de alta tecnologia que usa uma técnica similar, produzindo a habilidade de "sentir" a profundidade sem os elementos tradicionais da óptica. A lente identifica uma imagem como duas semelhantes mas de diferentes qualidades, assim como o olho da aranha. Essas imagens são comparadas utilizando um algorítmo e o resultado é uma imagem completa, com cálculo de profundidade, feita em tempo real.

"As metalentes são uma tecnologia que vai virar o jogo por conta das habilidades de implementar funções ópticas existentes e novas de forma muito mais eficiente, rápida e com menos complexidade do que as lentes atuais", explica Capasso. "A fusão de novidades em design óptico com imagem computacional nos levou a essa nova câmera de profundidade, que abrirá uma vasta gama de oportunidades na ciência e na tecnologia."

O processo não é apenas eficiente, podendo ser feito com pouquíssimo hardware e energia, como também pode ser extremamente compacto: o utilizado no experimento tinha somente três milímetros. Devido a isso, essa tecnologia pode ser incluída em carros autônomos, robôs industriais ou até mesmo em pequenos itens inteligentes, gadgets e telefones celulares.

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