BTC/USD 42543.18 1.94%
ETH/USD 3183.08 2.02%
LTC/USD 139.41 1.54%
BRENT/USD 73.55 0.86%
GOLD/USD 1838.12 -1.90%
RUB/USD 76.44 -0.56%
Tokyo
Moscow
New-York

Ученые уменьшили камеру до размера песчинки

0

линза камеры размером с песчинку 0,5 мм

Исследователи разработали камеру размером с песчинку, которая делает четкие полноцветные снимки с разрешением 720х720 пикселей.

На первый взгляд ее объектив напоминает песчинку с круглым узором, но фактически это прозрачная панель из нитрида кремния шириной 0,5 мм, усеянная отверстиями диаметром до 100 нм. Они создаются с помощью глубокой ультрафиолетовой литографии. Каждая из 1,6 млн цилиндрических пустот имеет уникальную геометрию и выполняет функцию оптической антенны, отклоняющей световые волны длиной 400-700 нм таким образом, чтобы массив в целом формировал необходимый волновой фронт.

Сенсор улавливает эти сигналы и преобразует в данные, которые затем обрабатываются специально разработанной системой машинного обучения. На самом деле компьютерные алгоритмы делают основную часть работы, поскольку не только формируют изображение, но и значительно улучшают его качество. Полученные снимки намного превосходят изображения других сверхкомпактных камер и не уступают результатам работы обычных.

Имея поле зрение 40 градусов и светосилу (f-число) равную 2, объектив позволяет получать четкие изображения размером 720x720 пикселей в полном цвете с пространственным разрешением 214 пар линий на мм.

сравнение снимков камер

Сравнение изображений, сделанных предыдущим вариантом крошечного датчика (слева) и новым метаповерхностным объективом (справа)

По словам ученых, наладить массовое производство таких устройств будет просто, а спектр их применения достаточно широк: от медицинской визуализации и улучшения минироботов, до превращения любой поверхности смартфонов или гаджетов в сплошную камеру с тысячей датчиков.

Ранее мы также сообщали о разработке новой системы визуализации вне зоны прямой видимости, которая позволяет снимать органы человека сквозь кожу и заглядывать за угол.

текст: Илья Бауэр, фото: Princeton University