Mikroaparat o zaskakujących możliwościach
Za sprawą zastosowania technologii tak zwanej metapowierzchni (ang. metasurface), wspomniany aparat potrafi rejestrować kolorowe zdjęcia o jakości porównywalnej do jakości zdjęć wykonywanych za pośrednictwem konwencjonalnych obiektywów, około pół miliona razy większych niż ten konkretny aparat. To niewielkie urządzenie może znaleźć wiele zastosowań, na przykład w medycynie czy robotyce.
W omawianym aparacie wspomniana metapowierzchnia zastępuje stosowane zwykle plastikowe lub szklane zakrzywione soczewki. Szerokość tego materiału wynosi zaledwie pół milimetra, a jest on pokryty 1 600 000 cylindrycznych słupków. Każdy z tych słupków został zaprojektowany tak, aby jak najlepiej uchwycić to, co znajduje się przed kamerą.
Co ciekawe, miniaturowy aparat nie byłby w stanie robić tak szczegółowych zdjęć, gdyby nie sztuczna inteligencja. Jego algorytmy wykorzystują techniki uczenia maszynowego, aby redukować rozmycia i inne zniekształcenia, które z reguły pojawiają się w przypadku kamer o tym rozmiarze. Te algorytmy mogą być wykorzystywane jednak nie tylko do poprawiania jakości obrazów, ale również automatycznego wykrywania obiektów, których kamera poszukuje – na przykład śladów choroby w ludzkim ciele.
Metapowierzchnia aparatu wykonana jest z przypominającego szkło związku zwanego azotkiem krzemu. Ten nie od dzisiaj jest wykorzystywany w elektronice, co oznacza, że produkcja miniaparatów na komercyjną skale nie byłaby zbyt dużym problemem. Zatem, chociaż wciąż trzeba zrobić wiele, aby móc skomercjalizować omawiane rozwiązanie, wszystko wskazuje na to, że będzie to możliwe.
Rozwiązanie, które może wiele zmienić
Co najlepsze, opracowanie tak maleńkiej, a tak sprytnej kamery rysuje ciekawą przyszłość dla.. smartfonów. W przyszłości urządzenia te mogą wyglądać zupełnie inaczej niż dzisiaj.
„Moglibyśmy zamieniać całe powierzchnie w aparaty o ultra wysokiej rozdzielczości. Nie potrzebowałbyś zatem trzech kamer z tyłu swojego smartfonu, gdyż całe jego plecy mogłyby być jednym, wielkim aparatem.”, powiedział Felix Heide z Uniwersytetu Princeton, jeden z autorów pracy poświęconej miniaturowej kamerze.
Nie wiem jak Wy, ale ja już nie mogę doczekać się, aż w moje ręce trafi smartfon, który wyobrażają sobie naukowcy. Mam nadzieję, że ich wizja się ziści.
Źródło: Uniwersytet Princeton, fot. tyt. Uniwersytet Princeton