Een nieuwe camera ter grootte van een korreltje zout concurreert met andere conventionele camera’s

Kijken naar de evolutie van de camera was en blijft een spannende reis. Met nieuwe modellen die elk jaar uitkomen, hebben we enorme oude camera’s gezien Krimpt naar kleinere en kleinere versies. En hoewel minicamera’s als kunstwerken worden beschouwd, zijn ze niet altijd zo getalenteerd in installatie in vergelijking met hun professionele handheld-collega’s.

Onderzoekers van Princeton University en de University of Washington zijn het daar niet mee eens. Het team kondigde aan dat ze erin geslaagd zijn om een ​​zeer compacte camera ter grootte van een korreltje grof zout te maken, in Een studie gepubliceerd in de natuur temperen communicatie. Bovendien kan de camera heldere en kleurrijke beelden vastleggen die kunnen wedijveren met traditionele zoekerinstellingen die 500.000 keer groter zijn.

Een geheel nieuwe ervaring vanuit een klein perspectief

wat is er nieuw? Gewone camera’s gebruiken een reeks gebogen glas of plastic in hun lenzen om het licht in focus te buigen bij het maken van foto’s. De nieuwe miniatuurcamera die door het team is gemaakt, bevat een nieuw optisch systeem met een technologie die een supersurface wordt genoemd en die kan worden geproduceerd als een computerchip, volgens persbericht van de Princeton-universiteit.

Het verborgen oppervlak in kwestie is slechts een halve millimeter groot en bevat 1,6 miljoen cilindrische pilaren die in unieke vormen komen en fungeren als optische antenne. Dit is waar machine learning-algoritmen een rol gaan spelen. Dankzij machine learning kunnen prisma’s afbeeldingen van hoge kwaliteit en de breedste weergaven van levendige kleuren produceren in een metasurface-camera.

Over het productieproces, Ethan Zeng, PhD in informatica. Een van de studenten van Princeton University, die de studie mede leidde, zei: “Het was een uitdaging om deze kleine microstructuren te ontwerpen en configureren om te doen wat je wilt dat ze doen. Voor deze specifieke taak van het vastleggen van RGB-afbeeldingen met een groot veld Van mening was het voorheen niet duidelijk hoe deel te nemen aan het ontwerpen van miljoenen nanostructuren in combinatie met nabewerkingsalgoritmen.”

Co-lead auteur Shane Colborne heeft een computersimulator gemaakt om het testen van verschillende nanoantennes te automatiseren. Vanwege het aantal antennes en de complexiteit van hun interacties met licht, zei Colborne, kan dit type simulatie “enorme hoeveelheden geheugen en tijd” gebruiken. Hij ontwikkelde een model om de mogelijkheden van oppervlakkige beeldproductie efficiënt en met voldoende nauwkeurigheid te benaderen.

Vergeleken met eerdere ultracompacte lenscamera’s, verwijdert de nieuwe lens gemakkelijk beeldvervormingen en de beperkingen van het vastleggen van volledige spectrums van zichtbaar licht. Kleinere camera’s werken meestal in pure laserlichtinstellingen of vergelijkbare ideale omstandigheden om beelden van hoge kwaliteit te produceren, maar de nieuwe camera presteert net zo goed bij natuurlijk licht als bij laboratoriumverlichting.

De mogelijkheden zijn eindeloos met kleine camera’s. Dit nieuwe optische precisiesysteem kan worden gebruikt voor de medische doeleinden waarin het is geplaatst Robots om ziekten te diagnosticeren en te behandelen en de beeldvorming voor andere robots te verbeteren.