La aritmética del color

El Laboratorio de Instrumentación Espacial (LINES) perteneciente al Instituto Nacional de Técnica Aeroespacial (INTA) junto con el Grupo de Sol-Gel del Instituto de Ciencias de Materiales de Madrid del CSIC, han desarrollado una técnica para la adquisición de imágenes en color de uso astronómico de alta resolución a partir de un sensor b/n (blanco y negro). Para ello se ha empleado un material fotocrómico obtenido mediante el método de “sol-gel” que evita el concurso de elementos o dispositivos mecánicos auxiliares.

Hasta el momento, para la adquisición de imágenes a color de uso astronómico, es imprescindible la utilización de un sensor de alta resolución, junto con un dispositivo mecánico, lo que aumenta la complejidad y riesgo de fallo, especialmente para la instrumentación embarcada en plataformas espaciales. En efecto, para la formación de imágenes de color es necesario incluir tres píxeles RGB (del inglés rojo, verde y azul), por cada punto de la imagen, lo que disminuye notablemente la resolución del instrumento. Para impedir esa disminución de resolución, en las aplicaciones astronómicas se utiliza un sensor en blanco y negro y tres planos focales sincronizados con filtros ópticos para la separación espectral, lo que aumenta notablemente la complejidad del instrumento.

La invención para la que se ha presentado la solicitud de patente por el LINES y el Grupo de Sol-Gel del ICMM, proporciona un dispositivo de gran robustez, sin la participación de mecanismos, lo que además de simplificar estructuralmente el dispositivo permite potencialmente altas velocidades de adquisición de imágenes. Además tiene como ventaja ser un elemento independiente y modular que permite transformar cualquier cámara comercial de captación de imágenes a gran resolución en blanco y negro en un sistema de visión en color.

En concreto, el dispositivo consiste en tres capas de material fotocrómico sobre un substrato transparente de vidrio que se sitúa sobre el sensor b/n y que funciona como filtro óptico espectral reversible. Los tres colores del material fotocrómico son excitados simultáneamente por un flash UV, siendo sus tiempos de blanqueamiento térmico (retorno al estado transparente) diferentes para cada capa. La contribución de cada color a la imagen se obtiene mediante la simple operación aritmética de la resta de imágenes (con coeficientes para cada color calibrados con una muestra de color patrón). Por tanto, la variación de la respuesta de cada capa colorante durante el tiempo de adquisición permite recuperar la información espectral de la escena tras el procesado posterior.

Aunque la principal aplicación de la invención es su uso astronómico, puede emplearse para cualquier tipo de cámara comercial de blanco y negro, formando parte de la misma o constituyendo un elemento externo adicional.