Camera mai mică decât un bob de orez a uimit experții. Cum funcționează dispozitivul inedit

Această cameră ar putea permite micro roboților să perceapă mediul înconjurător și chiar și doctorii, atunci când trebuie să investigheze o problemă complexă în corpul pacienților, potrivit Daily Mail. 

Camera minusculă, creată de Ethan Tseng și colegii săi, folosește o „suprafață meta”. Aceasta are 1.6 milioane de celule cilindrice, ce pot modula comportamentul luminii.

Camera mai mică decât un bob de orez a uimit experții

Camera are o suprafață de doar 0.5 milimetri. Fiecare dintre celule are o formă unică, ce le permite să funcționeze precum o antenă. Algoritmi pot interpreta interacțiunea fiecărei celule cu lumina, ce transformă acest proces într-o imagine, o inovație notabilă.

Fotografiile surprinse cu această camera mai mică decât un bob de orez au o calitate notabilă. Aceasta se observă mai ales în contextul dispozitivelor cu meta suprafață. 

Researchers from the University of Princeton and the University of Washington have developed a high-resolution, full-color camera that is the size of a grain of salt.https://t.co/rYOLmYpRDa

— PetaPixel (@petapixel) November 30, 2021

Design-urile din trecut aveau distorsiuni importante și cadre mult mai restrânse. În plus, nu puteau surprinde spectrul complet al luminii vizibile (RGB). Acesta se bazează pe combinarea culorilor roșu, verde și albastru pentru a crea alte culori. 

Imaginile surprinse cu această camera, mai mică decât un bob de orez, au marginile puțin estompate. În afară de acest detaliu, experții susțin că oferă o calitate a imaginii comparabilă cu cea a camerelor normale. 

Camera poate fi folosită și în lumina naturală, nu doar în cazul luminii laser sau alte condiții de laborator. 

A fost dificil să realizăm și configurăm aceste mici microstructuri pentru ca ele să facă exact ce dorim.

– Ethan Tseng

”Pentru această sarcină specifică, de a surprinde un cadru larg de imagini RGB, e dificil pentru că avem milioane de microstructuri și e clar cum putem să le dezvoltăm într-un mod optim,” a continuat Tseng. 

Cum funcționează microcamera

Pentru a crea camera mai mică decât un bob de orez, experul Shane Colburn, din cadrul Universității din Washington, a creat un model digital ce simulează design-ul acestor microsuprafețe și imaginile pe care le surprinde, ceea ce a permis experților să analizeze configurațiile. 

Potrivit lui Colburn, numărul mare de antene de pe fiecare suprafață și complexitatea interacțiunilor acestora cu lumina înseamnă că fiecare simulare a folosit „cantități imense de memorie și timp”. Vezi în ce locații există camere ascunse.

„Deși abordarea pentru design-ul optic nu e ceva nou, e primul sistem ce folosește tehnologia de suprafață optică în exterior și procese neurale pe fundal,” a declarat Joseph Mait, ce nu a fost implicat în studiu.  

„Pentru a crea împreună mărimea, forma și locația milioanelor de opțiuni de pe metasuprafață și parametri a procesului de detectare pentru a atinge rezultatele imagistice dorite” a fost o abordare foarte dificilă, potrivit lui Mait.

Echipa vrea ca acum să adauge abilități computaționale camerei, pentru a crește calitatea imaginii. Rezultatele studiului despre camera mică au fost publicate în jurnalul Nature Communications.