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Las aperturas codificadas o máscaras de apertura codificadas son rejillas, rejillas u otros patrones de materiales opacos a diversas longitudes de onda de radiación electromagnética. Las longitudes de onda suelen ser radiaciones de alta energía, como los rayos X y los rayos gamma . Se proyecta una "sombra" codificada sobre un plano bloqueando la radiación en un patrón conocido. A partir de esta sombra se pueden reconstruir matemáticamente las propiedades de las fuentes de radiación originales. Las aperturas codificadas se utilizan en los sistemas de imágenes de rayos X y gamma, porque estos rayos de alta energía no pueden enfocarse con lentes o espejos que funcionan con luz visible.
Las imágenes generalmente se obtienen en longitudes de onda ópticas utilizando lentes y espejos. Sin embargo, la energía de los rayos X duros y los rayos γ es demasiado alta para reflejarse o refractarse y simplemente pasa a través de las lentes y espejos de los telescopios ópticos. Por lo tanto, a menudo se utiliza en su lugar la modulación de la imagen mediante aperturas. La cámara estenopeica es la forma más básica de este tipo de generador de imágenes por modulación, pero su desventaja es el bajo rendimiento, ya que su pequeña apertura permite el paso de poca radiación. Sólo una pequeña fracción de la luz pasa a través del orificio, lo que provoca una baja relación señal-ruido . Para resolver este problema, la máscara puede contener muchos agujeros, por ejemplo en uno de varios patrones particulares. Múltiples máscaras, a diferentes distancias de un detector, añaden flexibilidad a esta herramienta. En concreto, el colimador de modulación, inventado por Minoru Oda, se utilizó para identificar la primera fuente cósmica de rayos X y así lanzar el nuevo campo de la astronomía de rayos X en 1965. Desde entonces han aparecido muchas otras aplicaciones en otros campos, como la tomografía . .
En una apertura codificada más complicada que una cámara estenopeica , las imágenes de múltiples aperturas se superpondrán en el conjunto de detectores. Por tanto, es necesario utilizar un algoritmo computacional (que depende de la configuración precisa de las matrices de apertura) para reconstruir la imagen original. De esta manera se puede conseguir una imagen nítida sin necesidad de lentes. La imagen se forma a partir de todo el conjunto de sensores y, por tanto, es tolerante a fallos en sensores individuales; por otro lado, acepta más radiación de fondo que un generador de imágenes con óptica de enfoque (por ejemplo, un telescopio refractor o reflector ) y, por lo tanto, normalmente no se ve favorecido en longitudes de onda en las que se pueden aplicar estas técnicas.
La técnica de imágenes de apertura codificada es una de las primeras formas de fotografía computacional y tiene una gran afinidad con la interferometría astronómica . La codificación de apertura fue introducida por primera vez por Ables [1] y Dicke [2] y luego popularizada por otras publicaciones. [3]
Diferentes patrones de máscara exhiben diferentes resoluciones de imagen, sensibilidades y rechazo del ruido de fondo, y simplicidades y ambigüedades computacionales, además de su relativa facilidad de construcción.
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