Uma nova câmera do tamanho de um grão de sal concorre com outras câmeras convencionais

Assistir à evolução da câmera foi e continua sendo uma jornada emocionante. Com novos modelos sendo lançados a cada ano, vimos câmeras antigas enormes Reduz para versões cada vez menores. E embora as minicâmeras sejam consideradas obras de arte, elas nem sempre são tão talentosas na instalação em comparação com seus pares profissionais portáteis.

Pesquisadores da Princeton University e da University of Washington discordam. A equipe anunciou que conseguiu fazer uma câmera muito compacta do tamanho de um grão de sal grosso, em Um estudo publicado em temperar natureza Comunicações. Além disso, a câmera pode capturar imagens nítidas e coloridas que podem rivalizar com as configurações tradicionais do visor 500.000 vezes maiores.

Uma experiência totalmente nova a partir de uma pequena perspectiva

o que há de novo? As câmeras comuns usam uma série de vidros curvos ou plástico em suas lentes para direcionar a luz para o foco ao tirar fotos. A nova câmera em miniatura criada pela equipe contém um novo sistema óptico que apresenta uma tecnologia chamada supersuperfície que pode ser produzida como um chip de computador, de acordo com Comunicado de imprensa da Universidade de Princeton.

A superfície oculta em questão tem apenas meio milímetro de tamanho e contém 1,6 milhão de pilares cilíndricos que vêm em formas únicas e atuam como uma antena óptica. É aqui que os algoritmos de aprendizado de máquina entram em ação. Graças ao aprendizado de máquina, os prismas podem produzir imagens de alta qualidade e as mais amplas visualizações de cores vibrantes em uma câmera de metassuperfície.

Sobre o processo de produção, Ethan Zeng, Ph.D. em ciência da computação. Um dos alunos da Universidade de Princeton, que co-liderou o estudo, disse: “Projetar e configurar essas microestruturas minúsculas para fazer o que você quer que elas façam foi um desafio. Para esta tarefa específica de capturar imagens RGB com um grande campo de vista, anteriormente não estava claro como participar do projeto de milhões de nanoestruturas combinadas com algoritmos de pós-processamento. ”

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O co-autor Shane Colborne criou um simulador de computador para automatizar o teste de diferentes nanoantenas. Devido ao número de antenas e à complexidade de suas interações com a luz, disse Colborne, esse tipo de simulação pode usar “enormes quantidades de memória e tempo”. Ele desenvolveu um modelo para aproximar com eficiência as capacidades de produção de imagens de metassuperfície com precisão suficiente.

Em comparação com as câmeras de lente ultracompacta anteriores, a nova lente remove facilmente as distorções de imagem e as limitações de captura de espectro total de luz visível. Câmeras menores geralmente funcionam em configurações de luz laser pura de laboratório ou em condições ideais semelhantes para produzir imagens de alta qualidade, mas a nova câmera funciona tão bem com luz natural quanto com iluminação de laboratório.

As possibilidades são infinitas com câmeras pequenas. Este novo sistema óptico de precisão pode ser usado para fins médicos em que é colocado Robôs para diagnosticar e tratar doenças e melhorar a imagem para outros robôs.

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