Estas imágenes han sido captadas por cámaras del tamaño de un grano de arroz

Cada generación de smartphones trae consigo mejoras en la cámara gracias a una combinación de optimizaciones de hardware y software.

La gente se queja de las protuberancias de las cámaras, pero un día, toda la superficie de un teléfono podría estar hecha de nano cámaras. Cada una no sería más grande que un grano de sal.

Puede sonar a ciencia ficción, pero los investigadores de Princeton han hecho posible el diseño de una cámara de este tipo.

Aunque los fabricantes de smartphones podrían tardar en considerar estas microcámaras, las cámaras del tamaño de un grano de arroz podrían ser increíblemente útiles en campos como la medicina y la robótica.

E sistema de nano cámaras emplea 1,6 millones de cuerpos cilíndricos que procesan la luz. El chip de la cámara puede fabricarse como un chip de ordenador normal, por lo que los costes podrían ser inferiores a los de la fabricación de los componentes estándar que componen una cámara tradicional.

Este tipo de cámaras de tamaño micro ya existen y se utilizan en medicina y robótica, pero capturan imágenes borrosas y distorsionadas con campos de visión limitados. Pero la nueva tecnología, detallada en un artículo de Nature Communications, resuelve el problema.

Los investigadores utilizaron algoritmos para tomar imágenes nítidas comparables a las de cámaras que son 500.000 veces más grandes.

Las nano cámaras sustituyen las lentes curvas presentes en una cámara normal por una tecnología llamada metasuperficie.

«Podríamos convertir las superficies individuales en cámaras de altísima resolución, de modo que ya no se necesitarían tres cámaras en la parte trasera del teléfono, sino que toda la parte trasera del teléfono se convertiría en una cámara gigante», dijo el coautor Felix Heide en un comunicado. «Podemos pensar en formas completamente diferentes de construir dispositivos en el futuro».

Los investigadores idearon el diseño de la superficie óptica de la nano cámara, así como los algoritmos que le permiten producir las fotos.

Las siguientes imágenes comparan la tecnología de las nano cámaras anteriores con el diseño de «nano óptica neural» de los investigadores de Princeton-Washington:

Las anteriores cámaras de tamaño micro (izquierda) captaban imágenes borrosas y distorsionadas con campos de visión limitados. El nuevo sistema denominado nanoóptica neural (derecha) puede producir imágenes nítidas y a todo color a la par que una lente de cámara compuesta convencional.

Los autores explican que el mayor reto fue diseñar los millones de nanoestructuras y los algoritmos de posprocesamiento. Crearon un simulador para automatizar las pruebas de diferentes configuraciones de nanoantenas.

Los científicos siguen desarrollando las nano cámaras de metasuperficie, buscando mejorar la calidad de la imagen. También están trabajando para añadir funciones como la detección de objetos y otras capacidades de detección que podrían resultar útiles en aplicaciones médicas y robóticas.