Koristeći tehnologiju poznatu kao metapovršina, koja je prekrivena s 1,6 milijuna cilindričnih stupova, kamera je u stanju snimiti fotografije u punoj boji koje su jednako dobre kao slike snimljene konvencionalnim lećama koje su pola milijuna puta veće od ovog fotoaparata.

Ta super-mala naprava ima potencijal biti od pomoći u čitavom nizu scenarija, od ugradnje u minijaturne robote, do vizualne dijagnostike i istraživanja ljudskog tijela.

"Bio je izazov dizajnirati i konfigurirati ove male mikrostrukture da rade ono što želite", kaže informatički znanstvenik Ethan Tseng sa Sveučilišta Princeton u New Jerseyju.

"Za ovaj specifični zadatak snimanja RGB slika velikog vidnog polja, prije svega je bilo nejasno kako povezati milijune nano-struktura zajedno i s algoritmima za naknadnu obradu."

Jedan od posebnih trikova kamere je način na koji kombinira hardver s računskom obradom za poboljšanje snimljene slike: algoritmi za obradu signala koriste tehnike strojnog učenja kako bi smanjili zamućenje i druga izobličenja do kojih inače dolazi s kamerama ove veličine. Kamera učinkovito koristi softver za poboljšanje vida.

Isti algoritmi bi se mogli koristiti za više od poboljšanja slike. Mogli bi se koristiti za automatsko otkrivanje određenih objekata koje kamera traži, poput znakova bolesti unutar ljudskog tijela.

Ta se obrada kombinira s konstrukcijom metapovršine koja zamjenjuje uobičajene zakrivljene staklene ili plastične leće materijalom širokim samo pola milimetra. Svaki od 1,6 milijuna cilindričnih stupova posebno je dizajniran kako bi najbolje uhvatio ono što je ispred kamere, s računalnim modeliranjem koji se koristio za izradu optimalne konfiguracije.

"Vrijednost objavljenog rada je u dovršavanju divovskog zadatka povezivanja dizajna veličine, oblika i položaja milijunskih elemenata metapovršine i parametara obrade nakon detekcije kako bi se postigla željena kvaliteta slike", kaže konzultant za računalnu sliku Joseph Mait iz Mait-Optika, koji nije bio uključen u istraživanje.

Silicij nitrid nalik staklu od kojeg je izrađena metapovršina je materijal koji se uklapa u konvencionalne proizvodne procese elektronike, što znači da ne bi trebalo biti previše teško povećati proizvodnju ovih super-majušnih kamera korištenjem postupaka i opreme koja je već na mjestu.

Dakle, iako ima još puno posla da se ovo prebaci iz laboratorija u komercijalnu proizvodnu liniju, dobri su znakovi da je to moguće. Kada to bude učinjeno, imat ćemo pristup super-malim kamerama koje također mogu napraviti pristojnu sliku.

Postoji još jedna potencijalna upotreba minijaturnih kamera kao što je ova: Korištenje istih kao pokrivnog sloja za pretvaranje čitavih površina u kamere, uklanjajući potrebu za konvencionalnom kamerom iznad zaslona prijenosnog računala ili na stražnjoj strani pametnog telefona.

"Mogli bismo pretvoriti pojedinačne površine u kamere ultra visoke rezolucije, tako da vam više ne bi bile potrebne tri kamere na stražnjoj strani vašeg telefona, ali bi cijela stražnja strana vašeg telefona postala jedna ogromna kamera", kaže računalni znanstvenik Felix Heide sa Sveučilišta Princeton.

"Možemo smisliti potpuno različite načine za izgradnju uređaja u budućnosti."

Istraživanje je objavljeno u časopisu Nature Communications.

Ovaj članak je preuzet sa www.sciencealert.com.

Pročitajte originalni članak.