Металени, створені науковцями з Гарварда, покращать якість смартфона камери до рівня DSLR-камери

Створено групою вчених з Гарвардського університету, мініатюрні лінзи розмір зерна піску може бути в очікуваному майбутньому, здатний вдало конкурувати в якості зображень, отриманих сьогодні за допомогою великих, важких і дорогих DSLR камер, використовуваних в смартфонних камерах, при виготовленні контактних лінз, в перспективних нанофотонних мережах зв'язку, в лазерній мікроскопії, томографії, спектроскопії тощо. На сторінках Наука на ранні дні цього місяця було представлено прототип винаходу до зацікавленої аудиторії.





Дзеркальні фотокамери DSLR - це пляшечка для сучасних професійних фотографів. Вони дозволяють отримати високоякісні зображення, але при цьому залишаються дуже важкими і громіздкими. На жаль, високоякісна і важка оптика, точні механіки не дозволяють зменшити вагу і розмір камер DSLR за швидкістю, що знижує вагу і розмір іншого обладнання. Нещодавно розпочато розробку і виробництво дзеркальних камер, наприклад, Canon EOS M, але отримані характеристики не дозволяють їм вдало конкурувати з камерами DSLR.

Мета-лензи, розроблені науковцями Гарвардського університету на основі метаматеріалу, можуть використовуватися практично у всіх існуючих технологіях зйомки, починаючи з фотографії до зображень, отриманих з потужними оптичними мікроскопами і телескопами. Крім того, використання металобрухту в камерах мобільних телефонів та інших портативних обладнання дозволить вам отримати зображення, які не поступаються якості зображенням, отриманих за допомогою напів- та професійних DSLR-камер.

207343

Розмір металобрухту становить близько 2 мм в діаметрі, а вартість їх виготовлення обійдеться 2-3 замовлення на величину дешевше, ніж виготовлення лінз з підсвічуванням оптичного скла. «Ми хочемо замінити громіздкими оптиками», – пояснив Мохаммадреза Хорасанинджад, науковий керівник проекту, в інтерв’ю з Популярною наукою. Використання металевих лінз, Ми можемо вирізати витрати на 2 або 3 замовлення на суму. Іншими словами, ціна ТОП-рівневої лінзи $5,000 буде зменшена на потенційно зникне S5 доларів, зберігаючи всі його можливості. І дуже важливо, щоб мініатюрні лінзи, в той час як плоскі, можна виготовляти в тих же виробничих приміщеннях, де виготовляються стандартні комп'ютерні чіпси.



Нові металеві лінзи дозволять вам отримати фотографії якості камери DSLR за допомогою смартфона

Вражаючий розмір об'єктивів камери DSLR пояснюється застосуванням в їх оформленні багато оптичних елементів з вигнутими поверхнями. Такі лінзи змінюють форму світлових променів, втирають їх і фокусують на поверхні світлочутливого датчика. При цьому частина світла, що проходить по краях об'єктивів, все ще потрапляє з фокусу зображення, що призводить до розмиття країв зображення. Компенсація за ефект хроматичної аберації обумовлена додатковими корегуючими лінзами, що додатково збільшує вартість і збільшує габаритні розміри лінзи.

У металах, які плоскі кварцові пластини, на поверхні яких утворюються спеціально замовлені конструкції титанового діоксиду, негативний ефект, пов'язаний з хроматичними абераціями, відсутній за визначенням. Кожен окремий металевий елемент, зовні схожий на мініатюрний domino knuckle з декількох десятків х декількохсот нанометрів, вогнетривкі вхідні світлові промені в своєму правильному вигляді. При цьому всі ці елементи, розміщені в строго визначеному порядку, діють як один об'єктив, орієнтуючись на промені світла в правій точці.

Прототип, створений науковцями, ще не здатний покрити весь спектр видимого спектру. В залежності від розміру елементів на поверхні металів, висоти «бump», відстань між сусідніми металенами і рядом інших параметрів, дослідники змогли створити зразки лінз, демонструючи відмінну продуктивність в діапазонах 405, 532 і 660 нанометрів, тобто фіолетовий синій, жовто-зелений і червоний видимий спектр. Вже окреслені способи вирішення проблеми підвищення якості картини за участю кольорів та інших частин спектра, де зображення не виглядає достатньо.



Структура поверхні металу

Однією з переваг «бренду» є незрівняні показники ефективності. Дослідження прийшли до цього висновку у 2011 році, коли вони отримали ефективність 99% через експерименти. Це означає, що тільки 1% світлового потоку втрачається при проходженні металів. І цей результат сьогодні неможливо повторювати навіть за допомогою кращих лінз зі скла.

Ім'я точно місяця і року, коли метали, оголошені групою дослідників з Гарвардського, зможуть отримати лінзи смартфонів при проблемі. Зрозуміло, що перший крок до цієї мети буде подолати проблеми якості зображення протягом видимого спектрального діапазону. У той же час застосування переваг розвитку в її поточній формі можна знайти зараз: це, наприклад, можливість використання їх в науково-технологічному обладнанні, що використовує технологію обробки лазерних променів та інші джерела світла з певною довжиною хвилі в процесі експлуатації.



Наука
Бібліотеки

Так, Дронк. Ру з вами. Не забудьте повернути гроші на покупки в Китаї і підписатися на наш блог.





Рекомендуємо:
- Заощаджуйте до 8% на кожну покупку на AliExpress та інших інтернет-магазинах в Китаї
- Чому інтернет-магазини оплачують покупки?
- Повернення грошей - Оберіть послугу повернення готівки для Aliexpress
- Історія розвитку Dronk.ru - від вибору квадрокоптерів до повернення грошей на покупки на AliExpress і за її межами
до Найкраща служба повернення готівки або 5 основних критеріїв для оцінки сервісу Cashback

Джерело: geektimes.ru/company/dronk/blog/277762/