Un día, en un futuro no muy lejano, todos podemos llevar cámaras en nuestros bolsillos que pueden ver más allá de lo que nuestros ojos son capaces de hacer.
Ese es el objetivo de un equipo de investigadores de la Universidad de Washington que, en colaboración con Microsoft, ha desarrollado una cámara hiperespectral asequible que llaman HyperCam.
El ojo humano, aunque deslumbra en su complejidad, solo puede ver un rango limitado. De todo el espectro electromagnético, nuestros ojos solo perciben tres bandas de color: rojo, verde y azul. Por lo tanto, los científicos han utilizado durante mucho tiempo las imágenes hiperespectrales, una tecnología que divide el espectro electromagnético en cientos de bandas para crear imágenes de datos detalladas más allá de lo que el ojo puede ver, para una variedad de propósitos. Se usa en agricultura y minería para observar cosas como el contenido mineral y el nivel de humedad del suelo. En las fotografías hiperespectrales aéreas, ciertos tipos de suelo o minerales tendrán firmas espectrales específicas que forman patrones. Los inspectores de seguridad alimentaria pueden usar cámaras hiperespectrales para evaluar el contenido nutricional o la contaminación de los alimentos por un material no alimentario.
HyperCam utiliza tanto la luz visible como la luz invisible del infrarrojo cercano para mirar debajo de las superficies de los objetos y crear patrones para mostrar a nuestros ojos lo que les falta. Para cada imagen, genera una imagen de 17 longitudes de onda diferentes. Su software integrado luego elige las mejores piezas de cada imagen para unirlas en un todo. Privilegia partes de la imagen que muestran cosas que el ojo normalmente no percibiría.
"[HyperCam] automáticamente intenta definir qué es útil en una escena", explica Mayank Goel, un estudiante de doctorado en la Universidad de Washington que trabaja en el proyecto HyperCam. "Exagera lo que el ojo humano no puede ver".
HyperCam puede, por ejemplo, ver venas debajo de la piel humana. Estos patrones de venas, combinados con las imágenes ultra detalladas de la cámara de los patrones de la superficie de la piel, se pueden utilizar con fines de identificación. En un experimento que involucró a 25 sujetos, HyperCam pudo combinar fotografías de manos y sus sujetos con más del 99 por ciento de precisión. Este alto nivel de precisión sugiere que HyperCam podría tener usos biométricos potenciales, usando patrones de piel para desbloquear teléfonos inteligentes, por ejemplo, o incluso como una identificación para propósitos de pago en línea.
La capacidad de hacer imágenes tan detalladas de los patrones de la piel también podría tener varios usos médicos, dice Goel. Podría, por ejemplo, usarse para controlar la cicatrización de una herida a lo largo del tiempo, capturando cambios de grano fino que el ojo humano no puede ver.
HyperCam también tiene algunos usos potenciales interesantes para los consumidores. Puede distinguir fácilmente entre fruta madura y sobremadurada, y detectar moretones debajo de la superficie que estropean la textura de una pera o una manzana. Cuanto más madura la fruta, más oscura aparecerá en una imagen de HyperCam. Esto se debe a que las frutas más maduras son más suaves; la luz penetra en la fruta en lugar de reflejarse.
A diferencia de las cámaras hiperespectrales utilizadas para fines industriales, que pueden costar miles de dólares, HyperCam cuesta solo alrededor de $ 800. Y los creadores dicen que, por solo $ 50, la tecnología podría implantarse en teléfonos móviles.
La tecnología de HyperCam tiene limitaciones. No se puede usar a plena luz del día, ya que demasiada luz desbordará sus habilidades para dividir el espectro. Incluso en una tienda de comestibles muy iluminada, un usuario podría tener que sostener una HyperCam bastante cerca del producto, digamos un pie más o menos, para obtener una lectura precisa.
Si bien poder elegir los mejores duraznos del mercado sin duda sería útil, los inventores de HyperCam dicen que tiene muchos más usos potenciales. Y aunque no hay planes inmediatos para plantar HyperCams en teléfonos celulares, los investigadores esperan trabajar en este sentido en un futuro próximo.
"Queremos trabajar con [otros] científicos", dice Goel. "La idea es que eduquemos a las personas sobre cómo hacen esta cámara, y luego pueden generarla para sus propias aplicaciones".
