Crean lentes fotográficos de campo amplio inspirados en trilobites
21 abril, 2022
Los trilobites se encuentran entre los seres emblemáticos de la prehistoria. Además de ser nuestro referente de seres vivos muy antiguos, recientemente sirvieron como inspiración para un equipo de investigación del Instituto Nacional de Estándares y Tecnología de Estados Unidos (NIST, por sus siglas en inglés).
Estos nuevos lentes son capaces de enfocar objetos que se encuentren a distancias de entre 3 centímetros y 1.7 kilómetros, un rango muy amplio y todo gracias a una estructura de la era Paleozoica.
¿Cómo veía un trilobite?
El familiar más cercano de los trilobites en la actualidad es el cangrejo herradura. Estos seres vivieron hace 500 millones de años en los océanos de nuestro planeta. Sus ojos tenían una estructura compuesta, lo que les daba un rango de visión amplio. Cada ojo se componía de miles de pequeñas unidades independientes, cada una con su propia córnea, lentes y células sensibles a la luz.
Dalmanitina socialis fue un grupo de esta especie con una visión particularmente amplia.Sus ojos eran bifocales. Cada uno se montaba en tallos y se componía de dos lentes que recibían la luz en ángulos diferentes. Esto les permitía ver al mismo tiempo a las presas cercanas y a los predadores que se alejaban a lo lejos. De aquí surgió la inspiración para un nuevo lente desarrollado por el NIST.
El diseño de los ojos de Dalmanitina socialis sirvió para diseñar un lente de cámara que registrara tanto objetos cercanos como alejados. A partir de un algoritmo corrige las aberraciones en los puntos intermedios entre el foco alejado y el mínimo cercano. La imagen final es el resultado de la combinación entre óptica y la afinación digital que ofrece el algoritmo.
Las fotografías que se pueden obtener con estos lentes cambiarán la forma en que vemos imágenes fijas. Motivos fotográficos como ciudades o grupos grandes ya no perderán detalle con una capacidad ampliada de campo focal. Aunque el desenfoque seguramente seguirá siendo un recurso estético para los fotógrafos, la posibilidad de fotografiar todo en una misma imagen estará presente en los dispositivos que recurran a esta tecnología.
Estos lentes recurren a tecnología fotónica a escala nanométrica, además de software para generación de imágenes. Al mismo tiempo son ligeras y ofrecen una profundidad de campo amplia. El desarrollo de esta tecnología está documentado en un artículo publicado recientemente por la revista científica Nature Communications. Se titula “Cámara de campo de luz nanofotónica neural inspirada en trilobite con profundidad de campo extrema”.
Si bien, jamás podremos observar un paisaje del periodo cámbrico como en su momento lo hicieron los trilobites, sí es posible registrar imágenes siguiendo su estructura. En el pasado, esta forma de observar permitió que los trilobites sobrevivieran en un periodo en que se ampliaban las formas de vida. Estos seres prehistóricos podían buscar alimento y evitar convertirse en presas de otros simultáneamente gracias a su vista. Ahora el NIST ha desarrollado una tecnología que permite registrar con detalle mucho de lo que nuestra visión registra y los lentes de las cámaras fotográficas eran incapaces de captar.