| 6 декабря 2021 | Новости науки и техники

Создана самая маленькая в мире камера, способная снимать полноцветные изображения с высоким разрешением

Миниатюрная камера


Исследователи из Принстонского и Вашингтонского университетов разработали крошечную камеру, размер которой сопоставим с размером крупицы соли, но которая, тем не менее, способна снимать полноцветные изображения с достаточно высокой разрешающей способностью. Ключевым компонентом новой камеры является метаповерхность, которая захватывает свет, преобразовывает, преломляет и фокусирует его на поверхности светочувствительного датчика.

Устройство очень похоже на квадратный кусочек прозрачного материала, на поверхность которого нанесены кольцевые концентрические структуры. Сформированный этими структурами круг имеет диаметр в половину миллиметра, но на его площади размещено около 1.6 миллиона крошечных цилиндров, имеющих определенную толщину, высоту и расстояние до соседних элементов. Эти цилиндры преломляют свет особым образом и совместно формируют так называемые фронта световых импульсов, которые регистрируются датчиком.

А основная нагрузка ложится на сложные алгоритмы, выполняющие пост-обработку полученных данных и восстанавливающие изображение исходного объекта.

В результате всего этого полученные таким способом изображения являются более красочными и более четкими, чем изображения, полученные при помощи других типов миниатюрных камер. Тесты показали, что камера способна делать снимки с разрешением 720 на 720 пикселей, а цветовой диапазон находится в пределах от 400 до 700 нанометров. Угол обзора такой микрокамеры составляет 40 градусов, а фокальное соотношение (относительный диаметр, f-number) равно 2. По качеству снимки новой миниатюрной камеры соответствуют качеству снимков, сделанных камерой с обычным объективом, размер которой минимум в половину миллиона раз больше размеров миниатюрной камеры.

Снимок камеры


Одним из главных преимуществ конструкции миниатюрной камеры является ее простота и простота ее изготовления. Производство таких камер может быть без проблем налажено при помощи современного технологического оборудования. Прозрачное основание изготовлено из нитрида кремния, а наноструктуры на поверхности могут быть созданы при помощи технологии ультрафиолетовой литографии.

Конечно, ставить подобную камеру в обычный мобильный телефон не имеет никакого смысла. Но миниатюрная камера, сокращенная до еще меньших размеров, может стать "глазами" миниатюрных роботов, включая тех, которые будут действовать прямо внутри тела человека. А тысячи, сотни тысяч и миллионы таких камер могут быть размещены на какой-нибудь поверхности, превращая эту поверхность в одну большую камеру, имеющую очень большую разрешающую способность.

"Мы сможем превратить в высококачественную камеру любую поверхность" - пишут исследователи, - "Вам больше не потребуются три камеры с тремя объективами в вашем смартфоне. Вместо этого вся задняя крышка телефона станет одной гигантской камерой со сверхвысоким разрешением".




Ключевые слова:
Камера, Цвет, Изображение, Разрешающая, Способность, Метаповерхность, Датчик

Первоисточник

Другие новости по теме:
  • Создана сверхминиатюрная камера, толщиной с два человеческих волоса
  • Light - портативная камера с 16 "глазами", способная конкурировать по кач ...
  • Aware-2 - камера, снимающая высококачественные панорамные снимки "одним ще ...
  • CHOBICAM1 - самая маленькая камера в мире.
  • Охотники за темной энергией получат цифровую камеру с разрешением 570 Мп.




  • Информация

    Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.