Een eenvoudige digitale camera en laptop zijn genoeg om vage schaduwen om te toveren tot heldere beelden. Onderzoekers van Boston University bouwden een algoritme dat daarmee om een hoekje kan kijken.

Een berekeningsperiscoop, zo noemen de onderzoekers hun vondst in het wetenschappelijke tijdschrift Nature. Niet met spiegels de hoek om kijken, maar met behulp van rekenkracht bedenken welke vorm een bepaalde schaduw werpt, en zo de oorspronkelijke vorm herleiden.

Dit knappe staaltje spelen de onderzoekers klaar met simpele apparatuur: een laptop en digitale camera, van het soort dat veel mensen in huis hebben. Daarnaast moet er voor het object dat bekeken wordt een afdekplaatje staan, dat een deel van de afbeelding bedekt.
 

Formule

Dat plaatje is nodig om beter de randen van een object te bepalen. Omdat het afdekplaatje en het te bekijken object op verschillende afstanden van de muur staan, werpen ze herkenbaar andere schaduwen. De digitale camera ziet die schaduwen, en een computerprogramma berekent hoe een schaduwvorm lijkt op het oorspronkelijke object.
 

De oorspronkelijke afbeelding links, de schaduw ernaast, en daarna drie varianten van het door de computer berekende beeld.


Die berekening werkt aan de hand van een formule. Die formule leidden de onderzoekers af na een heleboel metingen van de schaduw met kennis van het oorspronkelijke object. Daarbij pasten ze de locatie van het afdekplaatje aan, en keken ze naar verschillende objecten. Ze ontdekten zo het verband tussen de oorspronkelijke vorm en de schaduw. Een ingewikkelde formule die afhangt van de locatie van het afdekplaatje, de locatie van de schaduw op de muur en de locatie (en vorm) van het oorspronkelijke object.

 

LCD-scherm

Die berekeningen zijn relatief simpel en gaan razendsnel: in 48 seconden heb je de oorspronkelijke afbeelden op het laptopscherm. Een beetje korreliger dan het origineel, maar duidelijk herkenbaar. Bij de experimenten werd de afbeelding overigens getoond op een LCD-scherm; 'echte' objecten zullen ongetwijfeld minder licht op de muur werpen en dus moeilijker herleidbaar zijn.

Het gebruik van een afdekschermpje maakt een praktische toepassing voorlopig nog lastig. Maar in de toekomst denken de onderzoekers dat hun uitvinding zin kan hebben voor medische beeldvorming, microscopie of verkeersveiligheid.