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 de campo visual, como en fotografía panorámica y robótica . [1]
Una cámara normalmente tiene un campo de visión que oscila entre unos pocos grados y, 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 captura la luz desde todas las direcciones que incide sobre el punto focal, cubriendo una esfera completa. Sin embargo, en la práctica la mayoría de las cámaras omnidireccionales no cubren toda la esfera. Muchas cámaras denominadas 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 lente ojo de pez . La lente dobla el ángulo de la toma para tomar un radio mayor del sujeto seleccionado. No es posible tomar una fotografía completa de 360 grados con esta técnica porque siempre hay un ángulo muerto directamente detrás de la lente.
Las cámaras de 360 grados con dos lentes son probablemente el tipo más común, ya que pueden acomodar un ángulo completo de 360 grados con dos lentes uno frente al otro. Una cámara toma fotografías y vídeos con un ángulo de poco más de 180 grados, por ejemplo 220 grados. Luego se convierten en un objeto de 360 grados mediante un software. Los problemas suelen deberse a errores de costura 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 sea difícil o imposible de eliminar.
Dependiendo de la aplicación, los fabricantes utilizan más de dos lentes de cámara para producir las imágenes. Una de las primeras cámaras fue la cámara multicabezal Fourthview de Sony [2] y la cámara arrojadiza, Panono . Tiene 36 cámaras, que se activan al mismo tiempo en el punto más alto si la cámara se lanza al aire. Cuantas más lentes se instalen en la cámara, más difícil será para el software combinar las imágenes individuales; sin embargo, los posibles problemas de unión son menores con una buena unión.
Los soportes de cámara se utilizan principalmente para acoplar 6 Actioncams convencionales. GoPro produjo uno de los primeros equipos de cámara. Están disponibles en diferentes versiones y conectan varias cámaras individuales. [3] Las cámaras están colocadas en este cubo y registran el entorno en todas direcciones.
Si se combinan varias cámaras "normales" en una red, se habla de cámaras basadas en mosaico. Cada una de estas cámaras registra una pequeña área del entorno. A continuación, las imágenes individuales se unen como mosaicos de piedras para formar una imagen general omnidireccional. El número de cámaras a utilizar depende de la distancia focal de los lentes 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 en una única imagen continua. La unión de imágenes, sin embargo, requiere una gran cantidad de cálculos (por ejemplo, utilizando el algoritmo iterativo RANSAC , comúnmente utilizado para resolver el problema de correspondencia ), y dependiendo de la calidad y consistencia de las tomas utilizadas, la imagen resultante puede contener una serie de deficiencias que perjudicar la calidad de la imagen resultante. Por el contrario, se puede utilizar una cámara omnidireccional para crear arte panorámico en tiempo real, sin necesidad de posprocesamiento, y normalmente dará productos de mucha mejor calidad.
En 2015, Facebook comenzó a implementar videos omnidireccionales donde el usuario puede ver el video en 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 visualmente problemas de localización y mapeo simultáneos (SLAM). [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 combinación de características.
Las cámaras 360 se han vuelto extremadamente populares en la industria inmobiliaria. Dado que cada vez se compran más casas sin ser vistas, [9] la tecnología de cámara 360 ha ofrecido una manera para que los posibles compradores de viviendas recorran la casa sin tener que estar allí en persona. Incluso hay cámaras 360 en el mercado que han sido creadas teniendo en mente el sector inmobiliario. [10]
Las aplicaciones de las cámaras omnidireccionales también incluyen la reconstrucción 3D [11] y la vigilancia, cuando es importante cubrir un campo visual lo más amplio posible. [12] Microsoft RoundTable se introdujo en 2007 para videoconferencias , donde todos los participantes en un lugar pueden estar en la misma imagen.
Existen varias implementaciones de cámaras omnidireccionales (360 grados), incluidas dos configuraciones de lentes de ojo de pez opuestas y cámaras con más de 30 lentes independientes.
Ha habido empresas pasajeras que produjeron prototipos y reunieron 'patrocinadores' en Kickstarter pero no los entregaron a los usuarios finales. [13]
Los fabricantes de cámaras 360 más establecidos que actualmente producen y respaldan hardware activamente en marzo de 2020 incluyen:
Los frecuentes nuevos modelos y las mejoras de calidad en las cámaras 360 comercializadas para el consumidor están desdibujando la línea entre el mercado profesional y el de consumo. [24] [25]
