Kamera małości ziarnka piasku, czyli mokry sen podglądaczy
Nowa kamera wielkości ziarenka piasku jest rewolucją w dziedzinie optyki i fotografii. Ludziom tworzącym „metapowierzchnię” udało się uzyskać miniaturyzację na nieznaną dotychczas skalę. Tak rodzi się przyszłość fotografii.
Siedmioro naukowców z amerykańskich uniwersytetów w Princeton i Waszyngtonie opublikowało wyniki swoich prac nad rewolucyjną technologią nanooptyki. Zespół stworzył aparat o wielkości małości 1 x 1 x 0,5 mm, mieszczący matrycę i nowy typ płaskiej soczewki.
Płaskie metasoczewki są od lat typowane na przełom w fotografii.
Metasoczewki są rozwiązaniem, które może zastąpić obiektyw w aparacie. Zamiast tradycyjnego zespołu soczewek skupiających światło mamy do czynienia z płaską i bardzo cienką taflą szkła, w którym wycięto nanostrukturę widoczną tylko pod mikroskopem. Taki zespół nacięć i kształtów jest w stanie bardzo precyzyjnie załamywać światło, dzięki czemu płaska powierzchnia może zastąpić kilka różnych soczewek. Na tym polu największe sukcesy odnosi firma Metalenz, ale własne metasoczewki opracowuje też Samsung.
Zespół naukowców z USA pokazał nowy typ takiej soczewki. Na powierzchni o rozmiarze 1 x 1 mm zmieściło się 1,6 mln nacięć w skali nano. Poszczególne zespoły nacięć są tworzone tak, by interferowały ze światłem o konkretnej długości fali. Przy odpowiedniej liczbie takich zespołów metasoczewka jest w stanie operować na całym zakresie światła widzialnego w ściśle kontrolowany sposób.
Naukowcy stworzyli nie tylko samą soczewkę, ale całe serce aparatu, bowiem w milimetrowej konstrukcji umieścili też matrycę światłoczułą. Jest ona oddalona od soczewki o 0,5 mm. Jest to sensor RGB o podstawowej jakości, ale naukowcy twierdzą, że daje rezultaty takie, jak aparaty o pół miliona razy większe. Nie to jest jednak najważniejsze.
W trzy lata udało się stworzyć użyteczny aparat o wymiarach 1 x 1 x 0,5 mm.
Naukowcy porównali swój nowy wynalazek z rozwiązaniem stworzonym trzy lata temu. Przepaść dzieląca oba obrazki jest kolosalna. Trzy lata temu aparat był w stanie rejestrować bardzo mgliste kształty, a dziś poziom szczegółowości wzrósł w bezprecedensowy sposób.
Docelowo nowa technologia ma trafić do aparatów konsumenckich, w tym smartfonów, ale w pierwszej fazie mówi się o zastosowaniach medycznych i militarnych. Coraz więcej zespołów na świecie eksploruje temat metasoczewek i widać, że jest to technologia, z którą naukowcy wiążą duże nadzieje.
