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Las aberturas codificadas o máscaras de aberturas codificadas son rejillas, rejillas u otros patrones de materiales opacos a varias longitudes de onda de radiación electromagnética. Las longitudes de onda son generalmente radiación de alta energía, como rayos X y rayos gamma . Se proyecta una "sombra" codificada sobre un plano al bloquear la radiación en un patrón conocido. Las propiedades de las fuentes de radiación originales pueden luego reconstruirse matemáticamente a partir de esta sombra. Las aberturas codificadas se utilizan en sistemas de imágenes de rayos X y gamma, porque estos rayos de alta energía no pueden enfocarse con lentes o espejos que funcionan para luz visible.
La obtención de imágenes se realiza habitualmente 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 ser reflejada o refractada, 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 imágenes mediante aperturas. La cámara estenopeica es la forma más básica de este tipo de generador de imágenes de modulación, pero su desventaja es el bajo rendimiento, ya que su pequeña apertura permite el paso de poca radiación. Solo 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, en uno de varios patrones particulares, por ejemplo. Múltiples máscaras, a distancias variables 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, por tanto, para 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 lo tanto, es necesario utilizar un algoritmo computacional (que depende de la configuración precisa de los conjuntos de aperturas) para reconstruir la imagen original. De esta manera, se puede lograr una imagen nítida sin una lente. La imagen se forma a partir de todo el conjunto de sensores y, por lo tanto, es tolerante a fallas 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 favorece en longitudes de onda donde se pueden aplicar estas técnicas.
La técnica de obtención de imágenes por apertura codificada es una de las primeras formas de fotografía computacional y tiene una fuerte afinidad con la interferometría astronómica . La codificación por apertura fue introducida por primera vez por Ables [1] y Dicke [2] y luego popularizada por otras publicaciones. [3]
Los diferentes patrones de máscara exhiben diferentes resoluciones de imagen, sensibilidades y rechazo de ruido de fondo, y simplicidades y ambigüedades computacionales, además de su relativa facilidad de construcción.