ModerskeppetArtiklar

Framtidens fototeknik – 1-pixelkameran

Anders Sejdeborn

Kamerabranschens jakt på fler och fler megapixlar har sakta avstannat. För några år sedan var ”många megapixlar” ett av de främsta försäljningsargumenten. Idag har vi nått sådana värden att det inte längre är motiverat att pumpa in fler.

Visst förekommer det sensorer med enorm upplösning, men de är mer av akademiskt intresse. Konsumenter klarar sig fint med det som dagens kameror erbjuder. Frågan är hur många megapixlar framtidens kamera kommer att ha? Enligt forskare i Houston, USA kan det häpnadsväckande svaret vara 0,000001 megapixel, dvs en enda liten pixel!

Yttepyttesmå speglar

Redan 2006 lyckades forskarna vid Rice University tillverka en prototyp av en 1-pixelkamera. Genombrottet består i konstruktionen av en så kallad DMD, digital micromirror device. Det är i praktiken ett kiselchip med miljontals små speglar, var och en ungefär lika stor som en bakterie.

onepixelcam
Forskarnas laboratorieuppställning

Genom att snillrikt system kan speglarnas slumpvis rikta det infallande ljuset på olika sätt i blixtrande hastighet mot det enda sensorelementet.

De flesta praktiska exemplen på den här tekniken utnyttjar s.k. ”compressed sensing”. På så vis krävs inte lika många avläsningar, utan det är istället sofistikerad matematik som i slutändan räknar fram den högupplösta bilden.

Billigare och mindre energikrävande

onepixelcam2

I teorin är fördelarna med konstruktionen många. Att tillverka ett enda sensorelement är förstås mycket billigare än de miljontals som dagens kameror har. Det enda pixeln kan därmed göras mycket mer kraftfull och bland annat registrera våglängder långt utanför det synliga ljusets spektra.

Dessutom drar kameran mycket mindre ström och skulle alltså kunna öka batteritiden dramatiskt.

Problem återstår ännu att lösa

Ännu återstår en del problem för att höja hastigheten ytterligare. I nuläget kan bara stillstående objekt fotograferas. Och eftersom compressed sensing utnyttjas är det inte möjligt med raw-bilder eller de superskarpa bilder dagens kameror kan ge.

Dessa hinder gör att vi knappast får se 1-pixelkameror ersätta dagens konsumentalternativ inom överskådlig framtid. Men i sammanhang där batteritid är viktigt och upplösning mindre viktigt, exempelvis övervakningsbilder, kan 1-pixelkameran innebära en revolution.

Senast uppdaterad: 3 maj 2024