Technologie | Kamera

Prophesee: Kamera, která funguje úplně jinak. Nezaznamenává snímky, ale pohyb

Téměř každý mobil dnes umí natáčet video rychlostí 60 Hz – tedy alespoň ty ze střední a vyšší třídy. Výsledkem je mnohem detailněji a jemněji zaznamenaný pohyb, vyšší frekvence tedy poslouží i jako jedna z forem stabilizace. Proto byla už před lety samozřejmostí třeba u outdoorových kamer GoPro.

Zvýšení frekvence snímkování na 60 nebo 120 Hz nicméně stále nedokáže zachytit všechny detaily rychlého pohybu. A co je nejhorší, s rostoucí rychlostí zpravidla roste i velikost dat. A tak sice zachytíte skok do vody z můstku, nebo pohyb stroje v laboratoři, nicméně těch několik sekund ve vysokofrekvenčním záznamu zaplní celé úložiště.

Tak trochu zázračná pařížská kamera

Pařížský startup Prophesee na to jde úplně jinak. Namísto toho, aby třeba každých 16,6 milisekund (60 Hz) uložil hodnoty z celé matice pixelů CCD/CMOS čipu, zaznamenává elektrické hodnoty jen v případě, že pixel zaznamenal významnou změnu dopadajícího světla – tedy pohyb.

Klepněte pro větší obrázek
Snímací čip Prophesee funguje úplně jinak než běžné kamery

Pokud se nad pixelem nic neděje, nevytváří žádná zbytečná data a elektronika spaluje mnohem méně elektřiny. Spotřeba podobného čipu se proto pohybuje jen v řádu desítek mW.

Událostní snímač

Řeč je o tzv. událostních kamerách (event-based vision camera) – vynálezu zmíněného Prophesee, které namísto uceleného obrazu zaznamenávají pouze dílčí světelné změny. Díky tomu jsou mnohem menší i data, přičemž s využitím klíčového snímku (key-framu) lze dodatečně zrekonstruovat celý obraz.

Klepněte pro větší obrázek
Klasická snímkovací kamera a událostní kamera

Tento přístup má ještě jednu výhodu – ohromnou rychlost. Jelikož pixely autonomně zaznamenávají pouze změnu, jedná se o relativně jednoduchou operaci, kterou pixely zvládají až s frekvencí 1 MHz. To znamená, že čip by mohl ukládat pohyb rychlostí do 1 milionu snímků za sekundu.

Zatím malé rozlišení

Pak tu jsou ale i nevýhody – především konstrukční. Jelikož má každý pixel vlastní logický obvod, který rozhoduje, zdali je změna osvitu dostatečná k vyvolání události, kterou už zpracuje řídící procesor, má zároveň poměrně velkou plochu.

Klepněte pro větší obrázek
Díky spolupráci se Sony se plocha pixelu výrazně sníží a vzroste tak celkové rozlišení

Pixely momentálně dosahují velikosti zhruba 15×15 mikrometrů, což je poměrně hodně, kompletní snímací čip měl tedy doposud pouze rozlišení VGA. Firma však před pár dny oznámila spolupráci se Sony.

Společně konstrukci upraví tak, aby byl řídící obvod pixelu za samotnou fotocitlivou částí, díky čemuž se fyzické rozměry pixelu sníží zhruba na třetinu – 4,86 mikrometrů. To by už mělo stačit na základní HD rozlišení 1 280×720.

Zatím stále exotika, ale dá se to koupit

Událostní kamery jsou relativně novým oborem, fungují na zcela odlišném principu tvorby videa než běžné snímače, jejich budoucnost je tedy bez masové výroby zatím krajně nejistá a experimentální, pohyb ale dokážou zachytit jako nikdo jiný.

Klepněte pro větší obrázek
Kamera Prophesee nezaznamenává stále dokola celou matici pixelů, ale jen změny

Právě proto jejich výrobce předpokládá použití v bezpečnostních systémech, robotice, průmyslu, automobilitě a všude tam, kde je potřeba také velmi širokého dynamického rozsahu, HDR je totiž další specialita podobných čipů.

Dopadající světlo umějí rozlišit v poměrně širokém spektru právě proto, aby se jejich logika dokázala rozhodnout, zdali se jedná o dostatečnou změnu oproti předchozímu stavu.

Diskuze (14) Další článek: Vývoj PCI Express 6.0 jde podle plánů. Finální verze specifikace bude hotová v roce 2021

Témata článku: Technologie, Hardware, Technika, Kamera, HDR, Sony, Pohyb, Pixel, Rychlost, Rozlišení, Řídící proces, VGA, Frekvence, CCD, Čip


Určitě si přečtěte

Co když chce Microsoft nahradit Windows Linuxem. Dokážete si to představit?

Co když chce Microsoft nahradit Windows Linuxem. Dokážete si to představit?

** Windows už dávno nejsou pilířem podnikání Microsoftu ** Mnohem více mu vydělává cloud ** Pojďme si trošku zaspekulovat, kam až by to mohlo zajít

Jakub Čížek | 96

Jak se šíří Covid v Česku: Čerstvá data, mapy okresů a obcí. Každý den aktualizované grafy

Jak se šíří Covid v Česku: Čerstvá data, mapy okresů a obcí. Každý den aktualizované grafy

** Vývoj COVID-19 v Česku: nakažení, úmrtí, testovaní, hospitalizovaní ** Mapa podle okresů, přehled podle věku, situace v Evropě i ve světě ** Každý den aktualizované grafy a mapy

Marek Lutonský | 169

Velký test televizorů v Computeru: i levnější značky překvapily kvalitou obrazu

Velký test televizorů v Computeru: i levnější značky překvapily kvalitou obrazu

** Jak funguje biometrické zabezpečení ve Windows ** Nejlepší správci hesel ** Létáme v Microsoft Flight Simulator

Časopis Computer | 5


Aktuální číslo časopisu Computer

Megatest mobilů do 5 500 Kč

Test levných herních notebooků

Hrajeme na Xbox Series X

Programy pro kontrolu dětí na počítači