De derde dimensie in

'Filmen met 3D-camera's zorgt voor een menselijk en meeslepend beeld, dat moeilijk te evenaren valt', weet Max Collon van Dutch Cosine Research en diens dochteronderneming 3D-ONE. Cosine ontwikkelde de Erasmus Recording Binocular-camera (ERB-2) voor ESA en gebruikte dezelfde technologie om een lijn high-end 3D-camera's te ontwikkelen die nu over de hele wereld worden verkocht.

 

 

Gebruik rode/blauwe brillen om deze video optimaal te bekijken

De mogelijkheden van 3D-camera's zijn eindeloos, volgens Collon. Hang de camera boven een operatietafel en honderden geneeskundestudenten waar ook ter wereld kunnen iedere stap van de operatie volgen, in realtime, diepte én full-HD. Plaats een camera boven een lopende band in een fabriek en je kunt onmiddellijk producten met onregelmatigheden eruit vissen door de exacte grootte en vorm te meten.

'We gebruiken de 3D-technologie die we met ESA voor hun ERB-camera's ontwikkeld hebben en passen deze aan op de specifieke behoeften van onze verschillende klanten', verduidelijkt Collon, wiens bedrijf door ESA ondersteund werd via diens Technology Transfer Programme (TTP) bij het creëren van de spin-off van ruimtevaarttechnologie. 

De ruimte: live en in 3D

Hoewel 3D-video zich bij het grote publiek vooral in de kijker wist te spelen middels de speelfilm Avatar (2009), werd de techniek al drie jaar eerder gebruikt aan boord van het internationale ruimtestation ISS. ESA-astronaut Thomas Reiter deed in 2006 al in drie dimensies verslag vanuit de in een baan om de aarde zwevende buitenpost.

Tijdens deze uitzending kon Reiter dankzij de vooruitstrevende blik van ESA-technici en specialisten van Cosine gebruikmaken van ERB's voorloper. 'We wilden onze astronauten video's in 3D laten schieten om het ruimtestation te promoten', verduidelijkt Massimo Sabbatini, hoofd van ESA's Erasmus Centre, en de initiatiefnemer van de camera. 'Sinds 2006 is er zoveel nieuws ontstaan. Eerst met ERB-1 en sinds 2009 in een veel hogere resolutie met ERB-2. Bezoek ESA's 3D-kanaal op YouTube maar eens en je zal zien wat ik bedoel.'

Nieuwe business dankzij ruimtetechniek

'Het ontwerp en de ontwikkeling van ERB waren de drijfveer achter onze dochteronderneming 3D-ONE', aldus Collon. 'Dat bedrijf produceert nu kostenefficiënte high-end 3D-camera's voor de commerciële markt.' 

 

Gebruik je 3D-bril om een virtuele rondleiding door het ISS te krijgen.

De ontwikkeling van deze commerciële spin-offs begon na de eerste tests met de camera's aan boord van het internationale ruimtestation. Cosine werd bij de ontwikkeling ondersteund door het in het TTP opgenomen incubatiecentrum ESA BIC in Noordwijk. 'Dat was in 2005, nog voordat het filmen in 3D echt gestart was', aldus Collon. 'We zagen toen al in dat ERB-technologie enorm veel potentie had, ook voor toepassingen op aarde.'

3D in de ruimte

ESA is altijd op zoek naar nieuwe technologie die kan bijdragen aan het verder vooruit brengen van de ruimtevaart. In het geval van de driedimensionale ERB-camera was het de ontwikkeling van een rover in 2001 en de wens om driedimensionale beelden naar het ruimtestation te sturen die aan de wieg stonden van een nieuwe techniek.

'Tijdens ons onderzoek naar mogelijkheden om stereoscopie te gebruiken in onze rover zagen we de potentie van de apparatuur als techniek voor het produceren van kwalitatieve driedimensionale video's', aldus Gianfranco Visentin van ESA's Automation and Robotics Laboratory. 

'De eerste 3D-camera die we voor de rover maakte, zou gebruikt worden in Gianfranco's lab', herinnert Cosine-CEO Marco Beijersbergen zich. 'Medewerkers van ESA's Erasmus Centre zagen toen de mogelijkheden van het hebben van een 3D-camera aan boord van het ISS. Dus begonnen we met het ontwikkelen van ERB.'

'We dachten dat het gebruik van een 3D-camera een geweldige manier was om het ISS te promoten', aldus Sabbatini. 'Door driedimensionale video's te vertonen in onze virtualrealitybioscoop kunnen bezoekers het gevoel krijgen alsof ze om het ruimtestation heen zweven.'

'Hoewel ons bedrijf commercieel van aard is, is onze techniek diep geworteld in de ruimtevaart. ESA was degene die de eerste zaadjes plantte', benadrukt Collon. 'Tegenwoordig gebruiken we de techniek voor diverse werkvelden, variërend van forensisch onderzoekers, geneeskunde, surveillance en kwaliteitsmonitoring.'

Meer spin-offs dankzij ESA-ondersteuning

'Naast het recordsucces van onze techniek in de ruimtevaart zagen we veel commerciële kansen voor de verdere ontwikkeling van 3D-camera's', legt Collon uit. 'Om die reden zijn we in 2011 naar ESA's incubatiecentrum in Noordwijk gestapt met het voorstel om hyperspectrale beeldsystemen aan de camera toe te voegen.'

Ook hyperspectrale beeldsystemen zijn ontstaan uit ruimtevaartprogramma's. Ze worden vooral gebruikt door aardobservatiesatellieten. Bij hyperspectrale beeldverwerking wordt licht gesplitst in componentkleuren. Die kleuren kunnen gebruikt worden om de samenstelling van voorwerpen te onthullen.

Na het succesvol afronden van het incubatieprogramma is 3D-ONE nu een stabiel bedrijf dat grote aantallen 3D-camera's en hyperspectrale producten produceert voor klanten buiten de ruimtevaart. Deze systemen zijn echter net wat anders dan die in de ruimtevaart gebruikt werden. 

Camera's die bedoeld zijn voor een reis naar de ruimte moeten voldoen aan veel randvoorwaarden, onder andere op het gebied van gewicht en stroomverbruik. Camera's die op aarde gebruikt worden zijn meer vergevingsgezind. 'Toch zullen onze klanten snel merken dat de technologie die ook in de ruimtevaart gebruikt wordt meer mogelijkheden biedt.'

Door de toevoeging van het unieke, uit de ruimtevaart afgeleide hyperspectrale beeldsysteem toe te voegen, wordt het aantal mogelijkheden van de camera's vele malen vermenigvuldigd. Collon: 'Een politieagent op een plaats delict hoeft dankzij onze camera's niet meer te wachten totdat een lab hem vertelt hoe oud bloedsporen zijn, om maar een voorbeeld te geven. Hyperspectrale technologie kan direct de leeftijd van bloed schatten door alleen naar de kleur te kijken.'

'Het succes van 3D-ONE heeft de potentie van onze technologie en de waarde van ons incubatieprogramma nogmaals bewezen', aldus Niels Eldering van ESA's Technology Transfer Programme. TTP helpt ieder jaar 75 nieuwe start-ups via zijn acht incubatiecentra met het toepasbaar maken van ruimtevaarttechniek op aarde. '3D-ONE is een schoolvoorbeeld van hoe het erfgoed uit de ruimtevaart ingezet kan worden om concurrentievoordeel te ontwikkelen.'