Bell Labs inventa la fotocamera senza lenti

Il processo di registrazione fotografica di un’immagine è rimasto invariato da oltre 150 anni, nonostante l’avvento del digitale. L’immagine viene proiettata attraverso un sistema ottico su un elemento fotosensibile, una pellicola o un sensore. In futuro però le fotocamere potrebbero essere realizzate senza lenti, grazie alla scoperta dei Bell Labs, basata sulla compressive sensing, una tecnica che permette di acquisire i dati effettuando un numero limitato di misurazioni.

La fotocamera progettata dai ricercatori dei Bell Labs è costituita da due componenti, un diaframma e un sensore. Un pannello LCD funziona come un array di diaframmi, ognuno dei quali lascia passare la luce che colpisce un sensore in grado di rilevare i tre colori primari. È possibile aprire e chiudere ogni diaframma in maniera casuale. La scena inquadrata dalla fotocamera viene registrata più volte in modi differenti (dipende da quale diaframma è aperto in un determinato istante) e l’immagine finale viene ottenuta mediante la compressive sensing che analizza le correlazioni tra i singoli scatti. Ovviamente la qualità cresce all’aumentare del numero degli scatti, ma è possibile avere una buona immagine con appena un quarto dei dati richiesti da un’immagine convenzionale.

La fotocamera senza lenti ha diversi vantaggi rispetto alla fotocamera tradizionale. L’assenza del gruppo ottico elimina alla fonte le aberrazioni cromatiche e i problemi legati alla messa a fuoco. La risoluzione dell’immagine dipende solo dalla dimensione e dal numero dei diaframmi, e dal tipo di sensore che cattura la luce. Il dispositivo inoltre è semplice da realizzare ed economico. Non meno importante è la possibilità di scattare immagini nello spettro dell’infrarosso e delle onde millimetriche, caratteristica utile nei sistemi di sorveglianza. Attualmente, l’unico svantaggio è la lentezza nell’acquisizione dei dati, quindi la fotocamera può creare solo immagini di oggetti fermi.