28 de Enero de 2019
Tecnología

Una cámara ordinaria para ver detrás de las esquinas

Un algoritmo permite reconstruir la imagen de un objeto situado fuera de la línea de visión a partir de la luz dispersada por una pared.

Con ayuda de un obstáculo (silla) y una pared, un equipo de investigadores ha conseguido reconstruir las imágenes mostradas en un monitor situado fuera de la línea de visión de la cámara. [Charles Saunders, Universidad de Boston]

Buenas noticias para quienes deseen saber qué se esconde detrás de las esquinas: un equipo de ingenieros ha ideado un método que permite reconstruir de manera aproximada la imagen de un objeto oculto sin más que analizar la luz que rebota en una pared, como si esta fuese un espejo. En el pasado ya se habían concebido dispositivos capaces de logros semejantes; sin embargo, la nueva técnica solo se basa en un algoritmo, por lo que no requiere ningún tipo de equipo especializado.

«Pensábamos que era imposible reconstruir una imagen a partir de la luz dispersada por una pared sin usar instrumentos avanzados», explica Allard Mosk, físico especializado en óptica de la Universidad de Utrecht que no participó en el trabajo. «Es sorprendente comprobar que podemos tratar una pared como si fuera un espejo», señala Vivek Goyal, ingeniero eléctrico de la Universidad de Boston y uno de los autores del nuevo estudio, publicado en Nature.

Los espejos nos permiten ver un objeto aun cuando no existe una línea de visión directa entre el objeto y el observador. En tales casos, la imagen reflejada es fiel a la original gracias a que cada rayo de luz solo rebota en un ángulo determinado. Sin embargo, cuando la luz incide sobre una pared blanca u otra superficie similar, los rayos se dispersan en múltiples direcciones. La información relativa al objeto sigue estando ahí, pero mezclada de un modo que la torna irreconocible. Hasta ahora, los investigadores habían ideado varias técnicas para reconstruir esa información, pero ello solía requerir una iluminación particular (como un escaneo por láser), cámaras especiales o ambas cosas.

Recomponer la información

Goyal y sus colaboradores emplearon un método diferente. Con una cámara digital, tomaron imágenes de la luz dispersada por una pared y procedente del monitor oculto. Además, situaron un obstáculo (una pantalla oscura o una silla) entre el monitor y la pared, lo que impedía que parte de la luz procedente del ordenador llegara al muro.

En contra de lo que cabría pensar, interponer un obstáculo evita que los rayos de luz se mezclen en exceso, gracias a lo cual un algoritmo puede reconstruir la imagen original a partir de la información codificada en la luz que llega a la cámara. El principio es similar al que hace que una cámara oscura (y el ojo de ciertos moluscos) genere imágenes sin necesidad de lentes: bloqueando la mayoría de los rayos de luz, excepto los que pasan por un agujero estrecho.

El algoritmo del equipo de Goyal comienza reconstruyendo la posición del obstáculo a partir de su sombra; después, recompone la imagen oculta. En su trabajo, los autores indican que su método les permitió reconstruir varias imágenes simples mostradas en el monitor e incluso una animación.

Mosk añade que el trabajo constituye «un hermoso ejemplo de cómo a veces un obstáculo puede convertirse en una ventaja». El año pasado, otros investigadores presentaron una técnica similar de reconstrucción de imágenes, aunque su método requería conocer de antemano la forma y la posición del obstáculo interpuesto. En principio, una versión futura del nuevo algoritmo permitirá reconstruir también la forma del obstáculo sin tener que saberla con antelación.

¿Del laboratorio al consumidor?

Dado que la nueva técnica no requiere aparatos especiales de ningún tipo, una vez perfeccionada no será difícil popularizarla. «Es más que plausible que acabe convertida en una aplicación para teléfonos móviles», aventura Goyal, aunque aclara que él no tiene planes de hacerlo.

«Es cierto que tendrá algunas aplicaciones divertidas, y probablemente también otras espeluznantes», admite el investigador. Al respecto, los autores sugieren que el nuevo algoritmo podría usarse para vigilar entornos peligrosos, como edificios incendiados y desplomados, en navegación, o para detectar «adversarios ocultos».

Davide Castelvecchi/Nature News

Artículo traducido y adaptado por Investigación y Ciencia con el permiso de Nature Research Group.

Referencia: «Computational periscopy with an ordinary digital camera», Charles Saunders, John Murray-Bruce y Vivek K. Goyal en Nature, vol. 565, págs. 472-475, 23 de enero de 2019. 

Los boletines de Investigación y Ciencia

Elige qué contenidos quieres recibir.

Responsable: Prensa Científica, S.A. Finalidad: enviarle por correo electrónico los boletines que haya solicitado recibir. Derechos: tiene derecho a acceder, rectificar y suprimir sus datos, así como a otros derechos, como se explica en la información adicional y detallada que puede consultar en nuestra Política de Privacidad.