05/02/2003 - 09h20

Olho humano inspirou desenvolvimento do novo sistema de fotografia

da Folha de S.Paulo

Depois de trabalhar no desenvolvimento de componentes usados nos primórdios da informática, Carver Mead voltou sua atenção, nos anos 80, para um conjunto ainda mais complexo e engenhoso de circuitos: o sistema nervoso humano.

Ele é, indiscutivelmente, o sistema de computação de maior sucesso de todos os tempos e é um sistema analógico, não digital.
Os sistemas digitais do mundo da tecnologia eram rápidos e complexos; os sistemas analógicos, lentos e simples. Mead achou que aprenderia muito por meio do estudo --e da tentativa de fabricar um modelo em silício-- das obras-primas naturais do projeto analógico humano.

Era um campo tão novo que nem sequer tinha nome. Mead o batizou de eletrônica neuromórfica. E empresas foram criadas.
O estudo que ele fez da cóclea (parte do ouvido) foi fundamental para a fundação da Sonic Innovations, fabricante de aparelhos para surdez.

A Synaptics, de cuja fundação ele participou em 1986, criou o touchpad, dispositivo sensível ao toque que substitui o mouse em computadores portáteis. A Foveon surgiu a partir da Synaptics e da National Semiconductor, fabricante de microprocessadores.

Seleção de idéias

Uma das qualidades de Mead é sua capacidade de reunir cabeças pensantes. Da National Semiconductor, ele recrutou um inventor iconoclasta de mente fértil, o engenheiro elétrico Dick Merrill, com quem já tinha trabalhado em vários projetos neuromórficos.

Num primeiro momento, o X3 não era nem mesmo um sonho fantástico. As primeiras câmeras da Foveon eram baseadas em prismas especiais, que separavam a luz de entrada em suas cores primárias, direcionando a luz para três sensores separados.

O sistema produzia imagens extraordinárias, mas era desajeitado (a câmera tinha que ser acoplada a um laptop) e caro. Assim, uma das primeiras tarefas de Lyon foi fazer uma análise de uma série de idéias que Merrill havia desenvolvido e verificar o que prometiam.

Uma delas parecia promissora. Ela propunha uma maneira de construir o sensor aproveitando as qualidades de absorção da luz do silício. Merrill tinha topado com esse método por acaso, quando ainda trabalhava na National Semiconductor.

Lyon acreditava que poderia encontrar uma maneira de usar a separação de cores no silício de forma vantajosa. Ele acreditava nisso porque, segundo lembrava aos outros,''o próprio olho faz assim".

Na nova arquitetura de Merrill, o sensor superior, ou azul, captaria um pouco de luz verde e vermelha na medida em que esses raios de luz passassem. O sensor do meio, ou verde, captaria o restante do azul e um pouco do vermelho, e o sensor inferior, ou vermelho, captaria o resto do verde e os últimos vestígios do azul.

A idéia era criar um sensor que poderia ser utilizado para criar vídeo e fotografias --e, diferentemente das câmeras atuais, fazer ambas as coisas bem--, além de executar tarefas como a focalização e exposição, que hoje são feitas por chips adicionais.

Não há como um CCD fazer tudo isso. Ele já está completamente ocupado simplesmente levando as cargas elétricas de um pixel para outro. Além de ser relativamente demorado, o processo faz com que os CCDs utilizem muita energia, ajudando a descarregar a bateria da câmera.

Retina

O sistema nervoso humano é um processador paralelo. Os sinais gerados pelas varetas e pelos cones na retina do olho, por exemplo, não ficam enfileirados esperando entrar no nervo óptico, como carros engarrafados dentro de um túnel. ''Eles, na verdade, são processados extensamente na própria retina'', diz Mead. O cérebro faz a amostragem dos sinais em paralelo, extraindo informação à medida que entra.

''O sistema nervoso sempre opera com informação parcial'', explicou Mead numa entrevista à revista técnica ''EE Times''. ''Mas o paradigma digital se baseia no seguinte: 'Tenho que ter todos os meus argumentos antes de começar qualquer operação' _a extremidade oposta do espectro.''

A importância do X3 é que ele avança a arte do processamento paralelo e nos aproxima de uma era de máquinas verdadeiramente inteligentes.

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