Un grupo de investigadores de Corea del Sur ha desarrollado una cámara que permite ver con muy poca luz y reconocer objetos o seres que están camuflados en fondos complejos. Este innovador aparato fue descrito el 18 de septiembre en la revista Science Advances y simula dos características que se encuentran en los ojos de los gatos.
Inspiración en los ojos de los gatos
Las estructuras que inspiraron a los científicos son las pupilas verticales y el tapetum lucidum, que es una capa de tejido similar a un espejo situada detrás de la retina. Esta capa tiene la capacidad de amplificar la luz, lo que resulta crucial para la visión nocturna.
Las pupilas verticales son fundamentales para que los gatos controlen los niveles de luz, tanto en condiciones luminosas como en penumbra. Además, crean un fondo borroso vertical que les ayuda a filtrar el exceso de ruido de fondo, lo que mejora su capacidad de caza.
Mejoras en la sensibilidad a la luz
El tapetum lucidum otorga a los gatos, así como a otros vertebrados, sus característicos ojos brillantes. Esto se debe a que refleja la luz que incide en la retina, mejorando así la sensibilidad a la luz. Según Min Su Kim, uno de los autores del estudio y investigador del Instituto de Ciencias Básicas de la Universidad Nacional de Seúl, gracias a la dilatación y contracción únicas de su iris, los felinos pueden identificar claramente un objetivo camuflado, sin importar las condiciones de iluminación.
Creación de una cámara innovadora
Los investigadores se inspiraron en estas estructuras biológicas para crear una «pupila vertical artificial». Esta cámara cuenta con una abertura vertical en forma de rendija y una matriz semiesférica de fotodetectores de silicio con reflectores de plata. Al comparar las imágenes tomadas con su cámara de «pupila vertical» con las de una cámara de abertura circular estándar, encontraron que la tasa de precisión de la primera superó en más de un 10% a la de la cámara tradicional.
Desafíos y limitaciones futuras
A pesar de los avances, la cámara de pupila vertical aún enfrenta limitaciones, como una resolución de píxeles relativamente baja y un campo de visión estrecho. Estas características son similares a las de los gatos y otros animales que tienen pupilas verticales. Sin embargo, los investigadores creen que estos aspectos se pueden mejorar con el desarrollo de sensores más avanzados en el futuro.
El siguiente desafío que se plantean es dotar a la cámara de mecanismos que imiten los movimientos de la cabeza y los músculos extraoculares de los gatos. Esto permitiría reposicionar la cámara y escanear un área más amplia, lo que podría abrir nuevas posibilidades en el campo de la visión artificial.
Aplicaciones en tecnología actual
El nuevo diseño de esta cámara ha demostrado mejorar las capacidades de las cámaras que se utilizan actualmente en vehículos autónomos y drones. Esto podría tener un impacto significativo en la forma en que estas tecnologías perciben su entorno, especialmente en condiciones de poca luz.
Esta investigación representa un avance notable en el campo de la óptica y la visión artificial, inspirándose en la naturaleza para desarrollar soluciones innovadoras que pueden transformar diversas aplicaciones tecnológicas.
Fuente: EFE
C: Ilustración esquemática ampliada del tapetum lucidum en la retina.
D: Ilustración esquemática de la anatomía del ojo felino.
E y F: Ilustraciones esquemáticas que muestran la ecología visual de la visión felina y convencional durante el día (E) y la noche (F) / Min Su Kim, investigador del Instituto de Ciencias Básicas de la Universidad Nacional de Seúl
