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, Sony, HDR, Pohyb, Pixel, Čip, CCD, Imager, Frekvence, Rozlišení, VGA, Rychlost, Řídící proces, Kam, Digitální kamery na Heureka.cz



Rusko obviňuje astronautku NASA ze sabotáže Mezinárodní vesmírné stanice
Jiří Černý
Mezinárodní vesmírná staniceNASARusko
Nejvíc sexy holky ve filmech: 60 nejslavnějších erotických symbolů

Nejvíc sexy holky ve filmech: 60 nejslavnějších erotických symbolů

Krásné ženy jsou pro mnohé erotické a sex symboly. Vybrali jsme ty nejslavnější z několika desetiletí filmové a seriálové tvorby. Najdete zde nejen fotografie, ale také název díla, které herečku proslavilo.

Marek Čech
Filmy a seriály
Pozor na AliExpress. Aby byl pořád levný, musíte zvolit správný způsob dopravy

Pozor na AliExpress. Aby byl pořád levný, musíte zvolit správný způsob dopravy

** Už několik měsíců platí nová daňová pravidla pro zásilky nejen z Asie ** Tkaničky z AliExpressu mohou být stále laciné ** Musíte ale zvolit správného dopravce, jinak poště zaplatíte 150 Kč

Jakub Čížek
E-shopyAliExpress
Lék proti depresi za stokorunu snižuje riziko těžkého průběhu i úmrtí na onemocnění covid-19

Lék proti depresi za stokorunu snižuje riziko těžkého průběhu i úmrtí na onemocnění covid-19

** Klinická studie zkoumala vliv antidepresiva fluvoxamin na covid-19 ** Počet úmrtí souvisejících s covidem-19 klesl zhruba o 90 % ** Potřeba intenzivní lékařské péče se snížila zhruba o 65 %

Karel Kilián
COVID-19LékyDepreseMedicína
Nad 3,5mm jackem se smráká. Sluchátkový konektor příští rok nejspíš zmizí i z levných telefonů

Nad 3,5mm jackem se smráká. Sluchátkový konektor příští rok nejspíš zmizí i z levných telefonů

** Před pár lety byl 3,5mm konektor nepsaným základem každého telefonu ** Od premiéry iPhonu 7 to však jde s jackem strmě z kopce ** U drahých telefonů chybí úplně a začíná mizet i z modelů střední třídy

Martin Chroust
Střední třída3,5mm jack
Černobyl po 35 letech: Stále vypadá děsivě, elektřina se tu ale vyrábí dál

Černobyl po 35 letech: Stále vypadá děsivě, elektřina se tu ale vyrábí dál

** Uběhlo 35 let od tragické nehody v černobylské elektrárně ** Celá oblast je událostí stále silně poznamenaná ** Z Černobylu ale znovu teče elektřina – tentokrát solární

David Polesný
Elektrárna