Научници успели да смање камеру до величине зрна соли и направе задивљујуће снимке

Док традиционална камера користи серију закривљених стаклених или пластичних сочива за преламање светлосних зрака у фокус, нови оптички систем, који су конструисали истраживачи са Универзитета Принстон и Вашингтон, ослања се на технологију која се зове метаповршина и може се произвести слично компјутерском чипу. Широка само пола милиметра, метаповршина има 1,6 милиона цилиндричних стубова.

Сваки стуб има јединствену геометрију и функционише као оптичка антена. Промена дизајна сваког стуба је неопходна да би се цео оптички таласни фронт правилно обликовао. Уз помоћ алгоритама заснованих на машинском учењу, интеракције стубића са светлом се комбинују и производе широкоугаоне слике високог квалитета и у пуној боји, преноси Сајенс алерт.

Ова изузетно мала направа требало би да буде од помоћи у читавом низу истраживања, од омогућавања минијатурним роботима да истражују свет, до пружања прилике стручњацима да боље виде шта се дешава унутар људског тела.

„Био је изазов дизајнирати и конфигурисати ове мале микроструктуре да раде оно што желимо“, каже компјутерски научник Итан Ченг са Универзитета Принстон.

„За овај специфичан задатак прављења широкоугаоних РГБ снимака, донедавно нисмо знали како уклопити милионе нано-структура заједно са алгоритмима за накнадну обраду“, додаје Ченг.

Један од посебних трикова код ове камере јесте и начин на који комбинује хардвер са софтвером како би се побољшао квалитет снимка: алгоритми за обраду сигнала користе технике машинског учења да би смањили замућење и друга изобличења која се иначе јављају код камера ове величине.

Осим тога, ове алгоритме је могуће користити не само за побољшање квалитета снимка, већ и за аутоматско откривање задатих објеката, попут знакова болести унутар неког органа у људском телу.

Силицијум нитрид налик стаклу од којег је направљена метаповршина јесте материјал који се уклапа у конвенционалне производне процесе електронике, што значи да се за производњу ових мајушних камера може користи већ постојећа опрема.

Иако је пред научницима још много посла да би овај изум из лабораторије доспео до комерцијалне производне линије, за сада је добра вест да је овакав подухват могућ.

Још једна потенцијална употреба оваквих минијатурних камера могла би да буде да се користе као покривни слој за претварање већих површина у камере и тако , на пример, замене конвенционалне камере на лаптоповима или на паметним телефонима.

„Могли бисмо да претворимо одређене површине у камере које имају ултрависоку резолуцију, тако да вам више не би биле потребне три камере на полеђини телефона, већ би цела полеђина вашег телефона постала једна огромна камера“, објашњава компјутерски научник Феликс Хајд са Универзитета Принстон.