Znajdź zawartość

Zespół naukowców z Northwestern University i NEC Laboratories America opracował technologię kompresji, która dwukrotnie zwiększa pojemność pamięci w systemach wbudowanych, takich jak telefony komórkowe czy aparaty. Co ciekawe, technologia nie wymaga żadnych zmian w sprzęcie czy oprogramowaniu. Naukowcy „jedynie” zmodyfikowali system operacyjny urządzeń. Technologia, którą opracowaliśmy, polega na zredukowaniu o połowę objętości danych przetwarzanych przez urządzenie. Dzieje się to bez utraty jakichkolwiek informacji i bez zakłócania pracy urządzenia. To tak, jakby zmieścić w telefonie dwa razy więcej pamięci bez zwiększania jego ceny czy zużycia energii – mówi Robert P. Dick, profesor z Northwestern University. Prace nad nową techniką kompresji trwały od 2004 roku. Tajemnica polega na pakowaniu i rozpakowywaniu danych w wybranych obszarach pamięci. Naukowcy opracowali specjalną technikę zwaną Crames (Compressed RAM for Embedded System). Zużywa ona bardzo mało energii i w minimalny sposób wpływa na wydajność całego systemu. Pamięć urządzenia dzielona jest na dwie części. W jednej dane pozostają nietknięte, a w drugiej są bardzo mocno upakowane. O tym, jak skuteczna to technika świadczy fakt, że np. ciąg 50 znaków A zamienia ona w „50 As”. Dane są rozpakowywane do swej oryginalnej postaci wówczas, gdy są potrzebne. Gdy jakaś aplikacja potrzebuje spakowanych danych, sprzęt zaprzestaje wykonywania programu, a system operacyjny pobiera ze skompresowanego obszaru pamięci potrzebne informacje, rozpakowuje je i umieszcza w drugiej części pamięci, skąd są pobierane przez aplikację. Crames korzysta ze zmodyfikowanego, bardziej wydajnego algorytmu LZ0. Pierwszym telefonem, który korzysta z nowej technologii jest wyprodukowany przez NEC-a Foma N904i. Na sklepowe półki trafił on przed kilkoma tygodniami.

Canon poinformował o opracowaniu 120-megapikselowego czujnika APS-H. Nowe urządzenie pozwala na wykonywanie zdjęć o wymiarach 13280 x 9184 pikseli. Osiągi czujnika są imponujące. Zwykle tak gęste upakowanie elementów światłoczułych i przesyłanie tak olbrzymich informacji wiąże się z niemożnością szybkiego wykonywania zdjęć. Jednak Canon zapewnia, że czujnik umożliwia wykonanie 9,5 ujęcia na sekundę. Sto dwadzieścia megapikseli to ponadsiedmiokrotnie więcej niż mamy do dyspozycji w profesjonalnym aparacie EOS-1D. Opracowanie czujnika nie oznacza jednak, że szybko trafi on na rynek. Warto tutaj przypomnieć, że już w 2007 roku Canon zaprezentował 50-megapikselowy CMOS. Wciąż jednak nie pojawiły się aparaty, które by go wykorzystywały. Niewykluczone, że czujniki o tak wielkiej rozdzielczości nigdy nie pojawią się w ofercie dla klientów indywidualnych.

Dzięki pracom firmy InVisage użytkownicy telefonów komórkowych będą mogli wykonać lepsze fotografie niż dotychczas. Słaba jakość zdjęć wynika tutaj przede wszystkim z braku dobrej jakości soczewek, jednak częściową "winę" ponoszą też słabe czujniki. Wspomniana InVisage zaprezentowała technologię QuantumFilm, dzięki której małe czujniki mogą przechwycić znacznie więcej światła niż dotychczas. Zakłada ona wykorzystanie kwantowych kropek - czyli niewielkich kryształów, które absorbują światło i emitują fotony lub elektrony - które stanowią pierwszą warstwę sensora. Kwantowe kropki przechwytują dwukrotnie więcej światła niż dotychczasowe układy i zamieniają je w dwukrotnie więcej impulsów elektrycznych. To z kolei wpłynie na poprawę jakości uzyskiwanego obrazu. We współczesnych aparatach cyfrowych czujniki zbudowane są z krzemu. Ma on do spełnienia dwie role: działa jako fotodetektor oraz zmienia światło w sygnał elektryczny. Część pracująca jako fotodetektor leży poniżej tranzystorów, ścieżek czy kolorowych filtrów. To powoduje, że do krzemu dociera tylko część światła. Próbuje się zaradzić temu problemowi stosując np. mikrosoczewki, jednak krzem sam w sobie nie jest dobrym materiałem do wykrywania światła i rejestruje mniej niż połowę padających nań fotonów. InVisage dodało płynną warstwę kropek kwantowych zawierających ołów i siarczek, którą umieszczono nad elektroniką i krzemem, ale poniżej filtra. Padające nań światło powoduje powstanie negatywnie naładowanego elektronu oraz pozytywnie naładowanej dziury. Przedstawiciele InVisage zapewniają, że kwantowe kropki absorbują niemal 100% światła. Następnie za pomocą pola elektrycznego elektrony są oddzielane od dziur i kierowane do obwodów, gdzie mierzony jest sygnał elektryczny. Specjaliści zwracają uwagę, że kluczową kwestią będą koszty produkcji czujników z warstwą kropek kwantowych. Muszą być one niewielkie, gdyż rynek telefonów komórkowych jest niezwykle wrażliwy na ceny. Pocieszający może być fakt, że kropki kwantowe są też w stanie filtrować różne długości fali świetlnej. Jeśli zatem nowa technologia się przyjmie, możliwa będzie rezygnacja z kolorowych filtrów, a więc obniżą się koszty produkcji. Pierwsze aparaty z kropkami kwantowymi mogą trafić na rynek pod koniec 2011 roku.

Już w grudniu rozpoczną prace pierwsze elementy teleskopu wyposażonego w aparaty fotograficzne o gigantycznej rozdzielczości 1,5 gigapiksela. W ramach projektu Panoramic Survey Telescope and Rapid Response System (Pan-STARRS) powstają cztery teleskopy, które z Hawajów będą śledziły asteroidy i inne zbliżające się do Ziemi obiekty. Dzięki olbrzymiej rozdzielczości aparatu, możliwe będzie zauważenie obiektów o średnicy zaledwie 300 metrów. Zespół urządzeń będzie trzy razy w miesiącu wykonywał zdjęcia całego nieba widocznego z Mount Haleakala na wyspie Maui. Dzięki niemu naukowcy chcą śledzić obiekty zagrażające naszej planecie. Każdy z aparatów korzysta z matrycy CCD wielkości aż 20 centymetrów kwadratowych. Największą ich zaletą jest fakt, iż każda komórka CCD jest sterowana z osobna tak, by redukowała zakłócenia powodowane przez atmosferę. To niezwykle przydatne narzędzie dla astronomów. Możliwość optycznych obserwacji kosmosu jest mocno ograniczona niekorzystnym oddziaływaniem atmosfery na uzyskiwane obrazy. Dzięki możliwości sterowania pojedynczymi komórkami CCD widzimy wyjątkowo ostry obraz. Każda z kamer wykorzystuje matrycę, na którą składają się 64x64 komórki CCD. Z kolei rozdzielczość każdej z komórek to 600x600 pikseli. Jak więc łatwo obliczyć, rozdzielczość aparatów wynosi dokładnie 1 474 560 000 pikseli. Istnieje oczywiście inny sposób na uzyskanie z Ziemi obrazów o bardzo dobrej rozdzielczości. Wielkie teleskopy Keck dają przecież obraz równie wyraźny jak Teleskop Hubble'a. Uzyskiwany jest on dzięki wykrywaniu aberracji w obrazie jasnej gwiazdy znajdującej się w pobliżu obserwowanego obiektu. Wykrywając te zakłócenia można przeprowadzić odpowiednie korekty, uwzględniające oddziaływanie atmosfery na uzyskiwany obraz. Problem jednak w tym, że aż w 99% obserwacji nie mamy w pobliżu obiektu żadnej gwiazdy referencyjnej. Specjaliści radzą sobie w ten sposób, że oświetlają górne warstwy atmosfery laserem, pobudzając do świecenia cienką warstwę atomów sodu, które pełnią rolę punktu odniesienia. Taki system sprawdza się jednak przy wielkich 10-metrowych teleskopach Keck. Znacznie mniejszy Pan-STARRS o średnicy zaledwie 1,8 metra będzie korzystał z wielokrotnie tańszych aparatów cyfrowych, a otrzymany obraz może być tak dobry jak uzyskiwany przez astronomów z Kecka.

Pod koniec lat 90. doktor Eric Mazur z Uniwersytetu Harvarda na zlecenie Army Research Organization pracował nad reakcjami katalitycznymi przebiegającymi na powierzchniach metalowych. Miałem dość metali i martwiłem się, że granty się kończą. Bez większego zastanowienia zaproponowałem więc nowy kierunek badań. Nie wiem, dlaczego to zrobiłem - wspomina dzisiaj Mazur. W ramach nowych badań grupa Mazura zajęła się m.in. bombardowaniem powierzchni krzemowego plastra silnymi impulsami lasera w obecności sześciofluorku siarki. W efekcie uzyskano czarny krzem. Badania mikroskopem elektronowym wykazały, że na powierzchni krzemu pojawiła się bardzo gęsta struktura "trawy" zorientowanej prostopadle do plastra. W nauce najbardziej ekscytującym okrzykiem nie jest 'Eureka", ale 'Co?!' - mówi Michael Hawley z Cambridge. Naukowcy nie mieli pojęcia do czego może przydać się czarny krzem. Kolejne badania wykazały, że charakteryzuje się on nawet 500-krotnie większą czułością na światło niż konwencjonalne plastry krzemowe. Czarny krzem absorbuje dwukrotnie więcej światła widzialnego niż zwykły materiał, potrafi wykrywać też światło podczerwone. Nowy materiał znajdzie bardzo szerokie zastosowanie, od znacznie doskonalszych kamer i aparatów cyfrowych po wydajne ogniwa słoneczne. Większa czułość na światło oznacza lepszy obraz przy gorszych warunkach oświetleniowych. Właściwość ta przyda się np. w obrazowaniu medycznym, systemach laserowego namierzania, czujnikach optycznych. Możliwe będzie też zastosowanie czarnego krzemu w systemach telekomunikacyjnych. Powołano już firmę SiOnyx, która właśnie otrzymała od Uniwersytetu Harvarda licencję na czarny krzem. Jej zadaniem będzie komercjalizacja wynalazku. SiOnyx nie będzie samodzielnie zajmowało się produkcją urządzeń wykorzystujących czarny krzem. Będzie udzielał licencji na wynalazek wszystkim chętnym, a rynek sam znajdzie dla czarnego krzemu odpowiednie zastosowania. Historia doktora Mazura to, jak zauważają akademicy, najlepszy przykład tego, że trzymając się ściśle wytycznych założonych przez instytucję przyznającą grant można przegapić wiele okazji do opracowania interesujących technologii.

Japońscy naukowcy umieścili w mózgu myszy niewielki aparat. Chcieli obejrzeć, w jaki sposób tworzą się ślady pamięciowe (Journal of Neuroscience Methods). Wymiary aparatu cyfrowego to 3x2,3x2,4 mm - wylicza Jun Ohta, profesor z Nara Institute of Science and Technology. Przy eksperymencie Ohta współpracował z naukowcami z Kinki University. Urządzenie wszczepiono do hipokampa. Zwierzęciu wstrzykiwano substancję, która zaczynała świecić podczas aktywności mózgu. Aparat wyłapywał to i wtedy jego wyświetlacz pokazywał błękitny poblask. Teraz Japończycy planują użycie kamery u chodzącego gryzonia. Chcieliby ją też wykorzystać w przypadku ludzi, ale nastąpi to najwcześniej za 10 lat. Można by wtedy pomóc osobom z chorobą Parkinsona, ponieważ urządzenie utrwalałoby aktywność mózgu wyzwalającą drżenie i inne objawy.

Jednym z problemów, jakie muszą rozwiązać konstruktorzy precyzyjnych mechanizmów, jest sposób poruszania drobnymi elementami. Jednak mimo postępującej miniaturyzacji, praca mikromechaników może wkrótce stać się znacznie łatwiejsza. Tak przynajmniej obiecuje firma Artificial Muscle, która pracowała sztuczne mięśnie dla maszyn. Produkt kalifornijskiego przedsiębiorstwa został wykonany z elastomerów o zmiennych właściwościach fizycznych. Materiał opracowany przez Amerykanów nosi nazwę EPAM (ang. Electroactive Polymer Artificial Muscle) i zmienia swą twardość pod wpływem przyłożonego napięcia. Jeśli dodatkowo go ściśniemy za pomocą sprężyny, zmiana napięcia spowoduje ruch ”mięśnia”. W obecnie dostępnych urządzeniach, element wykonawczy o wielkości niemal centymetra ma zakres ruchu wynoszący zaledwie 0,35 mm. Choć to niewiele, wystarczy do poruszania elementami aparatu cyfrowego: według przedstawicieli Artificial Muscle, ich technologia nadaje się już do stabilizacji matrycy, regulacji przysłony, ostrości i zoomu, a nawet wyzwalania migawki. Zalety sztucznych mięśni wydają się oczywiste: łączą one prostotę budowy z szybką i bezszelestną pracą. Ponadto nie pobierają wiele mocy (mniej niż 100 mW), mają dokładność rzędu 0,005 mm i są bardzo wytrzymałe – mogą pracować w temperaturach od -40 do 85 stopni Celsjusza, natomiast ich żywotność wynosi 300 tysięcy cykli roboczych. A kiedy znajdziemy ten wynalazek w naszych telefonach komórkowych i cyfrówkach? Amerykanie milczą...

Kameraflage to technologia, która pozwala umieścić ukrytą treść w widocznych miejscach. Jest ona ujawniana dopiero wówczas, gdy popatrzymy na nią za pomocą aparatu umieszczonego w telefonie komórkowym lub innego dowolnego aparatu cyfrowego. Kamereflage korzysta z faktu, iż aparaty cyfrowe rozpoznają więcej kolorów niż ludzkie oko. Tak więc możemy informację, która ma pozostać ukryta zapisać kolorem niewidocznym dla człowieka. Będzie ją można jednak odczytać za pomocą aparatu. Specjaliści już widzą zastosowanie dla kameraflage. Można np. umieszczać napisy, które ujawnią się na zdjęciu wykonanym w muzeum. Możliwe jest produkowanie t-shirtów z przekazem widocznym tylko dla wtajemniczonych.

Najbliższej jesieni na rynek trafią pierwsze telefony komórkowe wyposażone w wyświetlacz LCD o kontraście 2000:1. Autorem urządzenia jest firma Sharp. Niezwykle wysoki kontrast, rzadko spotykany nawet w monitorach komputerowych, to niejedyne zalety nowego wyświetlacza. Charakteryzuje się on także szerokim kątem widzenia wynoszącym 176 stopni oraz krótkim, bo 8-milisekundowym, czasem odpowiedzi. Wyświetlacz trafi do telefonów OneSeg. Są to urządzenia zdolne do odbioru cyfrowego sygnału telewizji naziemnej. Tego typu telefony są bardzo popularne w Japonii. Szacuje się, że w ciągu najbliższych pięciu miesięcy Japończycy kupią 10 milionów komórek pozwalających na oglądanie telewizji. Podobne usługi zostały niedawno uruchomione także w USA i Europie, możliwe więc, że i na naszym kontynencie pojawią się supernowoczesne wyświetlacze Sharpa. Jest to tym bardziej prawdopodobne, że mogą być zastosowane w cyfrowych aparatach, kamerach i innych urządzeniach przenośnych. Przekątna wyświetlaczy wynosi 2,2 cala, a ich rozdzielczość to 240x320 punktów.

W ofercie Samsunga znalazł się telefon komórkowy SCH-B600 wyposażony w aparat cyfrowy o rozdzielczości 10 megapikseli. Urządzenie korzysta z 3-krotnego zoomu optycznego i autofokusa. Nowy produkt koreańskiej firmy jest o 6 milimetrów cieńszy i o 10 gramów lżejszy niż 7-megapikselowy SCH-V770 tej samej firmy. Telefon wyposażono ponadto w 2,2-calowy wyświetlacz zdolny do pokazania 16 milionów kolorów, odbiornik telewizji satelitarnej, wyjście telewizyjne, przeglądarkę dokumentów, system rozpoznawania mowy, technologię pozwalającą na odtwarzanie książek elektronicznych oraz złącza Bluetooth i USB. Pojemność pamięci można rozszerzyć za pomocą kart MMCmicro. Telefon o wymiarach 126x53x20 mm waży 173 gramy.

BenQ zaprezentował aparat C1000, będący następcą modelu C800. Urządzenie zaopatrzono w matrycę CCD o rozdzielczości 10,1 megapiksela, trzykrotne przybliżenie optyczne oraz 2,4-calowy wyświetlacz TFT. C1000 wyposażono m.in. w tryb PASM (Program, Aperture priority, Shutter priority, Manual). nocny z 8-sekundową migawką, tryb szybkiego wykonywania 4 zdjęć oraz tryb dostosowany do druku. Zasilany dwoma bateriami AA BenQ zaopatrzono w 24 MB wewnętrznej pamięci oraz gniazdo na karty SD. Ważące 140 gramów (bez baterii) urządzenie ma wymiary 89x60,5x32,7 mm. Cena objętego dwuletnią gwarancją urządzenia to 899 zł.

Canon zaprezentował aparat PowerShot G7, będący następcą modelu PowerShot G6. Klasycznie zaprojektowany PowerShot G7 zaopatrzono w matrycę o rozdzielczości 10 megapikseli, 2,5-calowy ekran LCD, sześciokrotne przybliżenie optyczne z układem stabilizacji obrazu oraz nowy procesor obrazowy Canona - DIGIC III. W aparacie zastosowano dwie nowe technologie - tryb ekspozycji „rozpoznawanie twarzy AF/AE" oraz zaawansowaną redukcję szumów, która rozszerza możliwości aparatu do fotografowania z czułością ISO 1600. Canon PowerShot G7 może pochwalić się obiektywem z sześciokrotnym zoomem (o ogniskowej 35-210 dla formatu 35 mm). Obiektyw składa się z 9 elementów w 7 grupach - jedna z soczewek posiada dwie powierzchnie asferyczne, co redukuje powszechne zniekształcenia optyczne. Zastosowanie powłok przeciwodblaskowych Canon SR - po raz pierwszy w cyfrowym aparacie kompaktowym Canon - redukuje problem odbić i praktycznie eliminuje aberrację chromatyczną. Podczas fotografowania portretów i grup osób aparat PowerShot G7 pozwala skorzystać z opracowanej przez Canona technologii rozpoznawania twarzy - wykrywa ona w fotografowanej scenie do 9 twarzy i odpowiednio do nich ustawia parametry ostrości i ekspozycji w celu otrzymania optymalnego rezultatu. Pozwala ona również rozpoznać, która z twarzy ma być ostra. Aparat oferuje możliwość zastosowania jednego z 25 trybów zdjęciowych, w tym trybu całkowicie ręcznego oraz dwóch programów własnych, które pozwalają dostosować aparat do specyficznych wymagań użytkownika. Możliwości fotograficzne zwiększają ustawienia takie jak bracketing ekspozycji, bracketing ostrości oraz zintegrowany filtr szary ND regulowany w zakresie trzech przysłon. Użytkownicy mogą również wykorzystać możliwość synchronizacji lampy błyskowej z drugą kurtyną migawki. Oprócz kart SD i MMC G7 pozwala również stosować nowe karty SDHC [secure Digital High Capacity] o pojemnościach większych niż 2GB. Aparat dostarczany jest z kartą 32MB.

Fuji zapowiedziało, że najbliższej jesieni na rynek trafi aparat FinePix S6500fd z technologią rozpoznawania twarzy. Załączone oprogramowanie oraz funkcje wbudowane w procesor pozwalają na rozpoznanie do 10 par oczu i ust jednocześnie. Urządzenie w ciągu 0,04 sekundy jest w stanie automatycznie dobrać najlepsze parametry fotografowania namierzonych osób. Cyfrówce nie przeszkadza ani noszenie okularów, ani poruszanie się fotografowanychobiektów. Poza technologią Face Detection aparat wyposażono w 6-megapikselowy czujnik Super CCD, technologię Real Photo II, która pozwala na ustawienie czułości sensora w zakresie od ISO 100 do ISO 3200 oraz system Intelligent Flash. Producent wyposażył hybrydę także w 11-krotny zoom optyczny i 2,5-calowy wyświetlacz LCD. Użytkownik będzie mógł skorzystać z 14 zaprogramowanych trybów pracy lub przełączyć się na tryb manualny. Dzięki trybowi High Speed aparat gotowy jest do pracy w ciągu 0,035 sekundy. Aparat pozwala również na nagrywanie klipów wideo z prędkością 30 klatek na sekundę. FinePix S6500fd trafi na brytyjski rynek w październiku bieżącego roku. Jego cena nie jest jeszcze znana.