Grafen przyszłością fotografii – nowa technologia daje 1000 razy bardziej czułe matryce
Naukowcy z Nanyang Technological University (NTU) w Singapurze opracowali grafenowy przetwornik obrazu, który jest 1000 razy bardziej czuły na światło niż jakakolwiek matryca dostępna obecnie na rynku. Ma to się przełożyć na niewyobrażalną wręcz poprawę jakości zdjęć wykonanych w słabych warunkach oświetleniowych.
Zespół z NTU twierdzi, że ich technologia okazała się być ponad 1000 razy bardziej czuła na światło niż współczesne matryce CMOS i CCD. Dzieje się tak, ponieważ sensor pracuje na szerokim spektrum światła, co sprawia, że jest w stanie dawać zdjęcia znacznie lepszej jakości niż współczesne matryce. Grafen, znany z wysokiej przewodności elektrycznej, jest w stanie tworzyć swoiste pułapki dla fotonów, dzięki czemu są one przetwarzane na sygnał elektryczny przez dłuższy czas. Daje to więcej informacji o obrazie co skutkuje wyraźniejszymi zdjęciami, które są praktycznie pozbawione szumu.
Nowa matryca na początku będzie stosowana w kamerach termowizyjnych, w celach medycznych i w obserwatoriach satelitarnych, ale nic nie stoi na przeszkodzie, żeby nową technikę wdrażać także do aparatów fotograficznych. Przy masowej produkcji nowa grafenowa matryca powinna być pięciokrotnie tańsza w produkcji od matryc obecnie stosowanych. Nowy typ sensora działa także przy znacznie niższym napięciu, dzięki czemu pobiera 10 razy mniej energii niż obecne matryce.
Jak mówi Wang Qijie, lider zespołu odpowiedzialnego za nową technologię:
Grafen – materiał przyszłości
Grafen to materiał, który rewolucjonizuje kolejne gałęzie przemysłu. Jest to materiał składający się z czystego węgla ułożonego w regularny sześciokątny wzór. Grafenowa powłoka ma grubość jednego atomu, czyli jest milion razy cieńsza od ludzkiego włosa. Materiał wyróżnia się wysokim przewodnictwem elektrycznym i ekstremalnie niską masą – 1 metr kwadratowy materiału waży tylko 0,77 mg.
Co ciekawe, nowa technologia pozostawia otwarte drzwi dla kolejnych ulepszeń. Wraz z dalszym rozwojem inżynierii nanostrukturalnej możliwa będzie poprawa własności grafenowych matryc. Możliwe będzie m.in. zwiększanie szybkości reakcji matrycy.
Walka o ISO
Nowa technologia koncentruje się na poprawie zdjęć w słabych warunkach oświetleniowych. Ma ona zapewnić komfortową pracę na bardzo wysokich czułościach ISO, które są obecnie niedostępne. Szumy na wysokich czułościach to obecnie (obok niskiej rozpiętości tonalnej) główny sprawca pogorszenia jakości zdjęć. Pierwszą rewolucją w dziedzinie szumów było wprowadzenie techniki cyfrowej. Pamiętam wywiad z redaktorem naczelnym National Geographic pokazującym nocne zdjęcia afrykańskich słoni nad wodopojem, oświetlone jedynie blaskiem księżyca. Redaktor był zachwycony i mówił, że w dobie fotografii analogowej takie zdjęcie byłoby nie do zrobienia.
Wszystko wskazuje na to, że nowe grafenowe matryce okażą się w najbliższych latach kolejną fotograficzną rewolucją. Aż trudno jest wyobrazić sobie jakie zdjęcia będą mogły powstawać jeśli będzie można zarejestrować obraz 1000x ciemniejszy niż obecnie. Przyszłość zapowiada się obiecująco.
