En fotografía , una cámara omnidireccional (de "omni", que significa todo), también conocida como cámara de 360 grados , es una cámara que tiene un campo de visión que cubre aproximadamente toda la esfera o al menos un círculo completo en el plano horizontal . Las cámaras omnidireccionales son importantes en áreas donde se necesita una gran cobertura del campo visual, como en la fotografía panorámica y la robótica . [1]
Una cámara normalmente tiene un campo de visión que va desde unos pocos grados hasta, como máximo, 180°. Esto significa que capta, como máximo, la luz que incide sobre el punto focal de la cámara a través de un hemisferio. Por el contrario, una cámara omnidireccional ideal capta la luz que incide sobre el punto focal desde todas las direcciones, cubriendo una esfera completa. Sin embargo, en la práctica, la mayoría de las cámaras omnidireccionales no cubren toda la esfera. Muchas cámaras que se denominan omnidireccionales cubren los 360° completos a lo largo del ecuador de la esfera, pero excluyen la parte superior e inferior. En el caso de que cubran toda la esfera, los rayos de luz capturados no se cruzan exactamente en un único punto focal.
Se pueden utilizar varias técnicas para generar imágenes de 360 grados.
Estos modelos se utilizan con un objetivo ojo de pez . El objetivo dobla el ángulo de la toma para captar un radio más amplio del sujeto seleccionado. No es posible tomar una fotografía completa de 360 grados con esta técnica porque siempre hay un ángulo muerto directamente detrás del objetivo.
Las cámaras de 360 grados con dos lentes son probablemente el tipo más común, ya que pueden adaptarse a un ángulo completo de 360 grados con dos lentes enfrentadas. Una cámara toma fotografías y videos con un ángulo de poco más de 180 grados, por ejemplo, 220 grados. Luego, estos se convierten en un objeto de 360 grados mediante software. Los problemas a menudo se deben a errores de unión que pueden ocurrir en cualquier momento. Esto significa que una combinación incorrecta de las imágenes puede dar como resultado un borde de corte sucio que es difícil o imposible de eliminar.
Dependiendo de la aplicación, los fabricantes utilizan más de dos lentes de cámara para generar las imágenes. Una de las primeras cámaras fue la cámara multicabezal Fourthview de Sony [2] y la cámara de lanzamiento Panono . Tiene 36 cámaras, que se activan al mismo tiempo en el punto más alto, si la cámara se lanza al aire. Cuantos más lentes se instalan en la cámara, más difícil se vuelve para el software combinar las imágenes individuales, sin embargo, los posibles problemas de unión son menores con una buena unión.
Los soportes para cámaras se utilizan principalmente para conectar seis cámaras de acción convencionales. GoPro fabricó uno de los primeros soportes para cámaras. Están disponibles en diferentes versiones y permiten conectar varias cámaras individuales. [3] Las cámaras se colocan en este cubo y graban el entorno en todas las direcciones.
Si se combinan varias cámaras "normales" en una red, se habla de cámaras en mosaico. Cada una de estas cámaras registra una pequeña zona del entorno. Las imágenes individuales se unen entre sí como si fueran mosaicos para formar una imagen general omnidireccional. El número de cámaras que se utilizan depende de la distancia focal de los objetivos utilizados. Cuanto menor sea la distancia focal, mayor será el ángulo de visión y menos cámaras se necesitarán.
Los coches con cámara omnidireccional incluyen Nissan Qashqai , Volvo S90 , Range Rover , Peugeot 3008 y Kia Stinger . [4]
Los enfoques tradicionales de la fotografía panorámica consisten principalmente en unir tomas tomadas por separado para formar una única imagen continua. Sin embargo, la unión de imágenes requiere un gran esfuerzo computacional (por ejemplo, utilizando el algoritmo iterativo RANSAC , que se utiliza habitualmente para resolver el problema de correspondencia ) y, dependiendo de la calidad y la consistencia de las tomas utilizadas, la imagen resultante puede contener una serie de deficiencias que afectan a la calidad de la imagen resultante. Por el contrario, una cámara omnidireccional se puede utilizar para crear arte panorámico en tiempo real, sin necesidad de posprocesamiento, y normalmente dará lugar a productos de mucha mejor calidad.
En 2015, Facebook comenzó a lanzar videos omnidireccionales donde el usuario puede ver el video desde cualquier ángulo de cámara arbitrario alrededor de un radio de 360 grados y ángulos de inclinación limitados hacia arriba y hacia abajo.
En robótica, las cámaras omnidireccionales se utilizan con frecuencia para la odometría visual y para resolver problemas de localización y mapeo simultáneos (SLAM) de forma visual. [5] [6] [7] [8] Debido a su capacidad para capturar una vista de 360 grados, se pueden obtener mejores resultados para el flujo óptico y la selección y coincidencia de características.
Las cámaras de 360 grados se han vuelto extremadamente populares en el sector inmobiliario. Cada vez se compran más casas sin verlas, [9] por lo que la tecnología de las cámaras de 360 grados ha ofrecido a los posibles compradores una forma de recorrer la casa sin tener que estar allí en persona. Incluso hay cámaras de 360 grados en el mercado que se han creado teniendo en mente el sector inmobiliario como tema principal. [10]
Las aplicaciones de las cámaras omnidireccionales también incluyen la reconstrucción 3D [11] y la vigilancia, cuando es importante cubrir el mayor campo visual posible. [12] Microsoft RoundTable se introdujo en 2007 para videoconferencias , donde todos los participantes en una ubicación pueden estar en la misma imagen.
Existen varias implementaciones de cámaras omnidireccionales (360 grados), incluidas dos configuraciones de lentes ojo de pez opuestas y cámaras con más de 30 lentes separadas.
Han existido empresas efímeras que han producido prototipos y han reunido "patrocinadores" en Kickstarter pero no han entregado sus productos a los usuarios finales. [13]
Los fabricantes de cámaras 360 más establecidos que actualmente producen y brindan soporte de hardware de manera activa a marzo de 2020 incluyen:
Los nuevos modelos y las mejoras de calidad frecuentes en las cámaras de 360 grados comercializadas para el consumidor están difuminando la línea entre el mercado profesional y el de consumo. [24] [25]
