ABD'de bir ekip, 0,5 mm meta optikli mikro kamera geliştiriyor

Meta malzeme ve yapay zeka sayesinde mikro kamera, neredeyse büyük bir kamera kadar iyi görüntüler çekiyor.

· 2 dakikada okunur
Kaynak: Princeton University
Kaynak: Princeton University

Şimdiye kadar, kameraların boyutu istendiği gibi küçültülemedi. ABD'deki iki üniversiteden bir ekip bir atılım gerçekleştirdi: Normal koşullarda yüksek kaliteli görüntüler çeken büyük bir tuz tanesi boyutunda bir kamera geliştirdiler.

Sınırlayıcı faktör optik sistemdir: geleneksel bir kamera, belirli bir boyutta cam veya plastikten yapılmış lensler kullanır. Öte yandan Princeton Üniversitesi ve Seattle'daki Washington Üniversitesi'nden ekip, ışık ışınlarını odaklamak için bir meta yüzey kullanıyor.

Sistem 1,6 milyon mikroskobik silindirik pimden oluşmaktadır. Her kalem, tüm optik spektrumu doğru şekilde eşleştirmek için benzersiz bir şekle sahiptir. Tüm pim düzeni yaklaşık yarım milimetre genişliğindedir ve bir bilgisayar çipine benzer şekilde yapılabilir.

Kenarlar biraz bulanık

Optik antenlerden gelen verilerden bir görüntü oluşturmak için, çalışma lideri Felix Heide liderliğindeki ekip, makine öğrenimine dayalı kendi sinyal işleme algoritmalarını geliştirdi. Optik yüzeyin entegre tasarımının ve algoritmaların kombinasyonu, tek bir büyük kameranınkine eşit bir görüntü kalitesi sağlar. Sadece görüntünün kenarlarında hafif bir bulanıklık var.

Kaynak: Princeton University

Kamera, Heide'nin de vurguladığı gibi, doğal ışık koşullarında yüksek kaliteli görüntüler üretiyor. Meta yüzeyli daha önceki kameralar bunu yalnızca laboratuvar koşullarında başarabilirdi veya güçlü görüntü bozulmaları, küçük bir görüş alanı veya sınırlı bir renk tayfı gibi hatalar sergiliyorlardı.

Proje ekibi üyesi Ethan Tseng, "Zorluk, bu küçük nanoyapıları istediğinizi yapacak şekilde tasarlamak ve yapılandırmaktı" dedi. "Geniş bir görüş alanına sahip RGB görüntülerini yakalamak için milyonlarca nano yapının son işleme algoritmalarıyla birlikte nasıl tasarlanabileceği daha önce net değildi."

Ekip, Nature Communications dergisindeki gelişmeyi anlattı. Tıpta veya robotikte olası uygulamaları görüyor: Meta yüzeyli kameralar, mikro robotlar için optik sensörler olarak kullanılabilir. Heide ayrıca yüzeyleri sensörlere dönüştürmek için kullanmanın mümkün olduğunu düşünüyor. "Tek tek yüzeyleri ultra yüksek çözünürlüklü kameralara dönüştürebiliriz, böylece telefonun arkasında artık üç kameraya ihtiyacınız olmaz" dedi. Bunun yerine, telefonun arka tarafının tamamı bir kamera haline geliyor.

Kaynak: Princeton University