Цифровая камера, которой не требуется источник питания

На первый взгляд это квадратное устройство очень напоминает древний фотографический аппарат. Однако, первое впечатление может быть обманчивым, эта камера, которая носит название вечная камера, является цифровой камерой, которой для ее работы не требуется источника энергии. Камера Eternal camera является разработкой лаборатории Computer Vision Lab Колумбийского университета (Columbia University), а основу ее конструкции составляет матрица из фотодиодов, выполняющих сразу две функции, функцию получения сигнала изображения и функцию преобразования энергии света в электрическую энергию.

1.

Цифровая камера, которой не требуется источник питания
В матрицах обычных цифровых камерах фотодиоды или фототранзисторы используются для измерения уровня освещенности каждого пикселя датчика. В солнечных же батареях фотодиоды используются для преобразования энергии фотонов света в электричество. Фотодиоды, лежащие в основе матрицы камеры Eternal camera, выполняют сразу обе функции, и эта особенность позволяет камере работать и делать снимки всегда, когда имеется достаточный для этого уровень освещенности.

2.

Цифровая камера, которой не требуется источник питания
Группа, возглавляемая инженером-программистом Шри К. Наяром (Shree K. Nayar) начала разработку вечной камеры, которая вошла в десятку победителей конкурса 2016 Invention Award, с разработки единственного специализированного фотодиода двойного назначения. Изначально камера представляла собой этот фотодиод, установленный на подвижной роботизированной платформе, которая медленно перемещалась, а фотодиод сканировал изображение последовательно, пиксель за пикселем, строка за строкой. Такой процесс был достаточно медленен и на получение одного снимка уходило около часа времени.
В ее нынешнем виде, с матрицей в 1200 пикселей (30 на 40 пикселей), камера Eternal camera способна делать один снимок уже за одну секунду, передавая данные на компьютер, который позволяет просмотреть и сохранить снимок в одном из распространенных форматов.
А в ближайшем времени группа Наяра планирует провести работы, в результате которых размеры камеры будут сокращены до приемлемых размеров, а скорость работы и разрешающая способность будут увеличены в несколько раз.

3.

Цифровая камера, которой не требуется источник питания
И в заключение следует отметить, что, несмотря на все явные недостатки и низкую разрешающую способность камеры, у нее имеется потенциал для практического применения. Такая камера может быть использована для проведения периодической съемки на предмет целостности критичных мест зданий, сооружений и объектов промышленной инфраструктуры. Кроме этого, камеру можно использовать для проведения экологического мониторинга, в системах обеспечения безопасности, а ее способность снабжать себя энергией станет как нельзя кстати в космическом пространстве, где энергия, вырабатываемая солнечными батареями и генераторами разных типов является большим дефицитом.