Um dia, num futuro não muito distante, todos podemos carregar câmeras em nossos bolsos que podem ver além do que nossos olhos são capazes.
Esse é o objetivo de uma equipe de pesquisadores da Universidade de Washington que, trabalhando em conjunto com a Microsoft, desenvolveu uma câmera hiperespectral acessível que eles chamam de HyperCam.
O olho humano, apesar de deslumbrante em sua complexidade, só consegue enxergar um alcance limitado. De todo o espectro eletromagnético, nossos olhos só percebem três faixas de cores - vermelho, verde e azul. Assim, há muito tempo os cientistas usam imagens hiperespectrais - uma tecnologia que divide o espectro eletromagnético em centenas de bandas para criar imagens de dados detalhadas, além do que os olhos podem ver - para uma variedade de propósitos. É usado na agricultura e mineração para observar coisas como o conteúdo mineral e o nível de umidade do solo. Nas fotografias hiperespectrais aéreas, certos tipos de solo ou minerais terão assinaturas espectrais específicas que formam padrões. Os inspetores de segurança de alimentos podem usar câmeras hiperespectrais para avaliar os alimentos quanto ao conteúdo nutricional ou a contaminação por material não-alimentício.
O HyperCam usa tanto a luz visível quanto a luz infravermelha invisível para observar sob as superfícies dos objetos e criar padrões para mostrar aos nossos olhos o que eles estão perdendo. Para cada imagem, gera uma imagem a partir de 17 comprimentos de onda diferentes. Seu software integrado escolhe as melhores partes de cada imagem para se encaixar em um todo. Ele privilegia partes da imagem que mostram coisas que o olho normalmente não perceberia.
“[HyperCam] tenta automaticamente definir o que é útil em uma cena”, explica Mayank Goel, um estudante de doutorado da Universidade de Washington que trabalha no projeto HyperCam. "Isso exagera o que o olho humano não pode ver."
O HyperCam pode, por exemplo, ver as veias sob a pele humana. Esses padrões de veias, combinados com as imagens ultra-detalhadas da câmera dos padrões de superfície de uma pele, podem ser usados para fins de identificação. Em um experimento envolvendo 25 indivíduos, o HyperCam conseguiu combinar fotografias de mãos e seus sujeitos com mais de 99% de precisão. Esse alto nível de precisão sugere que o HyperCam pode ter usos biométricos em potencial, usando padrões de pele para desbloquear smartphones, por exemplo, ou até mesmo como um ID para fins de pagamento on-line.
A capacidade de fazer imagens tão detalhadas dos padrões de pele também pode ter vários usos médicos, diz Goel. Ele poderia, por exemplo, ser usado para monitorar uma cicatrização de feridas ao longo do tempo, capturando mudanças refinadas que o olho humano não pode ver.
O HyperCam também tem alguns usos interessantes para os consumidores. Pode facilmente distinguir entre frutos maduros e maduros, e descobrir contusões abaixo da superfície que estragam a textura de uma pêra ou de uma maçã. Quanto mais madura a fruta, mais escura ela aparecerá em uma imagem HyperCam. Isso ocorre porque os frutos mais maduros são mais macios; a luz penetra na fruta em vez de ser refletida.
Ao contrário das câmeras hiperespectrais usadas para fins industriais, que podem custar milhares de dólares, a HyperCam custa apenas US $ 800. E os criadores dizem que, por apenas US $ 50, a tecnologia pode ser implantada em telefones celulares.
A tecnologia do HyperCam tem limitações. Ele não pode ser usado em plena luz do dia, pois muita luz irá sobrecarregar suas habilidades de dividir o espectro. Mesmo em uma mercearia muito bem iluminada, um usuário pode ter que segurar uma HyperCam razoavelmente perto do produto - digamos, um pé ou menos - para obter uma leitura precisa.
Apesar de ser capaz de escolher os melhores pêssegos do mercado sem dúvida seria útil, os inventores da HyperCam dizem que tem muito mais usos potenciais. E embora não haja planos imediatos para plantar HyperCams em telefones celulares, os pesquisadores esperam trabalhar para isso em um futuro próximo.
“Queremos trabalhar com [outros] cientistas”, diz Goel. "A ideia é que nós educamos as pessoas sobre como elas fazem essa câmera, e então elas podem gerá-la para seus próprios aplicativos."
