Камера размером с крупицу соли делает полноцветные изображения в высоком разрешении

Исследователи из Принстона и Университета Вашингтона разработали крошечную камеру размером с крупинку соли, которая может делать четкие полноцветные снимки. Она сделана с помощью метаповерхности, улавливающей свет, которую можно масштабировать, чтобы превратить целые поверхности в сенсоры.

Устройство выглядит как прозрачная панель с выгравированным на ней круговым рисунком. Этот круг шириной в полмиллиметра содержит 1,6 миллиона цилиндров, каждый из которых тщательно разработан для того, чтобы изгибать свет именно таким образом, чтобы массив в целом формировал оптический фронт волны. Затем алгоритмы обработки сигнала формируют из этих данных изображение.

Как превратить поверхность в камеру?

Полученные изображения гораздо более четкие, чем у других небольших датчиков. В ходе испытаний команда показала, что новый датчик захватывает изображения размером 720 x 720 пикселей в полном цвете, захватывая длины волн от 400 до 700 нм в естественном свете, с пространственным разрешением 214 пар линий на мм. Поле зрения камеры составляет 40 °, а f-число - 2. Исследователи утверждают, что полученные снимки не уступают снимкам, сделанным обычным объективом фотокамеры, который в полмиллиона раз больше, чем их новый датчик.

Подписывайтесь на наш youtube канал!

Алгоритмы постобработки делают большую часть тяжелой работы по улучшению качества изображения, и они были разработаны вместе с метаповерхностью, чтобы убедиться, что они хорошо работают вместе.

Еще одним преимуществом является то, что устройства просты в изготовлении, а значит, их будет относительно легко масштабировать для производства. Они изготовлены из нитрида кремния, а наноструктуры поверхности могут быть получены с помощью глубокой ультрафиолетовой литографии - техники, которая уже используется для изготовления полупроводников.

Если бы их можно было производить массово, то, по словам команды, эти устройства можно было бы использовать для медицинской визуализации в организме, для улучшения зрения маленьких роботов или даже для превращения практически любой вещи в камеру путем покрытия поверхности тысячами таких датчиков.

"Мы можем превратить отдельные поверхности в камеры со сверхвысоким разрешением, так что вам больше не понадобятся три камеры на задней панели вашего телефона, а вся задняя панель телефона станет одной огромной камерой", - говорит Феликс Хайде, старший автор исследования. "Мы можем придумать совершенно другие способы создания устройств в будущем".

Исследование было опубликовано в журнале Nature Communications. опубликовано econet.ru по материалам newatlas.com

Лучшие публикации в Telegram-канале Econet.ru. Подписывайтесь!

P.S. И помните, всего лишь изменяя свое потребление - мы вместе изменяем мир! © econet