Metalenz zrewolucjonizuje aparaty smartfonów. Nanotechnologia zastąpi obiektywy
Metalenz opracował technologię, która ma szansę zrewolucjonizować skostniały rynek obiektywów. Pierwszy raz w historii możliwe będzie pozbycie się szklanych soczewek, dzięki czemu aparaty smartfonów będą zupełnie płaskie.
Jeśli spojrzymy na rynek fotografii, dostrzeżemy w ostatnich dekadach kilka potężnych rewolucji. Największą było przejście z techniki analogowej na cyfrową, następnie matryce CMOS zupełnie wyparły sensory CCD, a teraz obserwujemy powolną śmierć lustrzanek. Do tego smartfony wywróciły do góry nogami cały porządek na rynku foto.
Przez cały ten czas jedna rzecz pozostała niezmienna: optyka. Bo choć inżynierowie opracowują nowe typy soczewek, które mają coraz bardziej nietypowe kształty i są wykonywane z coraz bardziej wymyślnych typów szkła, to obecność soczewek nadal jest niezbędna.
Nawet nowoczesne obiektywy często korzystają z torów optycznych opracowanych przez inżynierów lata, a niekiedy wręcz całe dekady temu. Wystarczy porównać konstrukcje optyczne popularnych obiektywów o ogniskowej 50 mm by przekonać się, że niektóre tory optyczne mają na karku już dobre 50 lat.
I nic w tym dziwnego, bo aby obiektyw działał, musi odpowiednio załamywać światło. Dbają o to kolejne soczewki w torze optycznym, wspierane przez specjalistyczne szkiełka, których zadaniem jest eliminowanie wad optycznych takich jak np. aberracje chromatyczne.
Przez lata pojawiały się pomysły na unowocześnienie konstrukcji obiektywów. Najbardziej perspektywicznym rozwiązaniem wydawały się płynne soczewki, zdolne do zmiany kształtu pod wpływem natężenia elektrycznego. Dzięki temu obiektywy mogłyby być mniejsze. Taka technologia już istnieje, ale cały czas nie może przebić się do finalnych produktów.
Mówi się, że fizyki nie da się oszukać, ale Metalenz znalazł sposób jak ją obejść.
Metalenz jest firmą, która opracowała rewolucyjną metodę działania obiektywów. Tradycyjne soczewki zostaną zupełnie wyeliminowane, a zastąpi je zupełnie płaska powierzchnia przypominająca nieco samą matrycę aparatu. Będzie to element wykonany ze szkła, na którym znajdzie się nanostruktura wyciętych kształtów przepleciona elektroniką.
Tę strukturę widać tylko pod mikroskopem. Na powiększeniu wygląda ona jak wzór utworzony z milionów kółek różniących się rozmiarem. I choć struktura nie pokrywa całej powierzchni szklanego wafla, to nie będzie to miało żadnego znaczenia, ponieważ taki układ sumarycznie przepuści więcej światła niż tradycyjny zestaw soczewek w obiektywie.
Taka powierzchnia jest w stanie załamywać światło w ściśle kontrolowany sposób. Dzięki temu płaska powierzchnia o ekstremalnie małej grubości działa tak samo (a według zapewnień producenta, nawet lepiej) od tradycyjnego zestawu soczewek. Struktura nacięć może symulować całe układy optyczne znane z różnych obiektywów, w tym np. ultraszerokokątnych, jednocześnie prawie całkowicie eliminując typowe wady optyczne wynikające z faktu rozszczepia światła na fale o różnej długości, a tym samym różnym kolorze.
Innymi słowy, płaska warstwa szklanego wafla może imitować dowolne obiektywy, jednocześnie kontrolując aberracje chromatyczne, czyli efekt „rozjeżdżania” się kolorów na krawędziach kontrastowych obiektów, widoczny jako zielone lub fioletowe obwódki.
Metalenz ma sprawić, że ze smartfonów znikną wysepki aparatów.
Baza technologia firmy Metalenz powstawała od dekad, ale całość nabrała tempa w 2017 r., kiedy udało się stworzyć działające prototypy. Szefem Metalenz jest Robert Devlin, doktor specjalizujący się w inżynierii nanofotoniki i metamateriałów związany z amerykańskim Harvardem. Drugą ważną postacią w firmie jest fizyk Federico Capasso.
Nowa technologia jest obecnie rozwijana z myślą o wdrożeniu jej do aparatów w smartfonach. Dzięki temu będą mogły powstać zupełnie nowe typy obiektywów niedostępne przy tradycyjnej technologii. Pierwszym ze skutków ma być całkowite wyeliminowanie wysepki aparatów wystającej ponad obudowę. Zalet może być jednak więcej, m.in. możliwość stosowania większych matryc. Dotychczas ich rozmiar ograniczała właśnie optyka, która w smartfonie nie mogła przecież rosnąć w nieskończoność.
Planów na wykorzystanie nowej technologii jest dużo więcej. Zespół naukowców myśli o wdrożeniu jej w smartfonach do celów weryfikacji biometrycznej bez potrzeby stosowania kilku sensorów, tak jak ma to miejsce np. w Face ID znanym z iPhone’a. Są też pomysły, by wykorzystać technologię w goglach VR i w okularach rozszerzonej rzeczywistości. Poza naszą technologiczną działką Metalenz ma też ambicje stworzenia nowego typu rozwiązań optycznych dla medycyny.
To wszystko brzmi rewolucyjnie, ale - jak to zwykle bywa przy takich projektach - nie znamy nawet planowanej daty wdrożenia tego rozwiązania na rynek. Technologia rozwija się swoim tempem w laboratoriach Harvardu, a przed naukowcami pojawi się zapewne trudna decyzja o tym, czy sprzedać technologię któremuś z gigantów technologicznych, czy rozwijać ją własnymi siłami i licencjonować odbiorcom.
Na takie wydarzenie naprawdę warto czekać.
