В Принстоне он разработал камеру размером с крупицу соли.

Джанлука Риччио

Технология

камера

Невероятная «метаповерхностная» камера размером с крупинку крупной соли способна конкурировать с объективом традиционной камеры.

I ricercatori dell’Università di Princeton e dell’Università di Washington hanno sviluppato una fotocamera ultracompatta. E se vi dico “ultra, davvero ultra” compatta, credetemi: ha le dimensioni di un grosso granello di sale. Il sistema è stato sviluppato con una tecnologia chiamata метаповерхность. 1,6 миллиона цилиндрических штифтов составляют невероятную структуру этого объекта, который может быть изготовлен аналогично компьютерному чипу.

Una micro fotocamera come questa potrà fare la fortuna di tutti i programmi diagnostici e di rilevamento, perchè supera (tra l’altro) anche i problemi di definizione e di campo visivo di tutte le sue “concorrenti”, che pure erano molto più grandi.

Дай мне фотоаппарат

Новая система может создавать четкие цветные изображения и конкурировать с обычным фотообъективом в 500.000 XNUMX раз больше, пишут исследователи в статье. опубликовано вчера, 29 ноября, в Nature Communications.

метаповерхностная камера
Предыдущие микрокамеры (слева) снимали размытые и искаженные изображения с ограниченным полем обзора. Новая система, называемая нейронной нанооптикой (справа), может создавать четкие цветные изображения наравне с обычной камерой в 500.000 XNUMX раз больше. Кредиты: Принстонский университет

Una fotocamera tradizionale utilizza una serie di lenti curve in vetro o plastica per mettere a fuoco i raggi luminosi. Questo nuovo sistema ottico si basa invece, come detto, su una tecnologia chiamata metasuperficie. Nello spazio di mezzo millimetro, questa tecnologia è in grado di sistemare più di un milione e mezzo di nanostrutture grandi più o meno come il virus dell’HIV.

La chiave della resa incredibile di questo oggetto è nella combinazione della progettazione avanzata con l’intelligenza artificiale, che ha permesso di progettare la struttura in modo da ottimizzare l’interazione di questi minuscoli cilindri ottici con la luce. Il risultato? Un sistema che potrebbe consentire l’imaging praticamente non invaasivo. Una intera superficie, un tessuto, magari un occhio artificiale potrebbe essere ricoperto letteralmente da queste matrici di “antenne ottiche”: tutto può diventare una fotocamera.

Исследование

Исследователи во главе с Феликс Хайде hanno confrontato le immagini prodotte dalla nuova fotocamera con i risultati delle precedenti fotocamere, comprese quelle metasuperficiali. Tutte soffrivano di distorsione dell’immagine e di capacità limitata nel catturare la luce. Конечно, все, кроме одного.

“È stata una sfida progettare e configurare queste piccole microstrutture”, dice Итан Ценг, un dottorato di ricerca in informatica che ha co-diretto lo studio. “Per questo compito specifico di catturare immagini RGB con ampio campo visivo, è stato impegnativo perché ci sono milioni di queste piccole microstrutture e serviva progettarle in modo ottimale”.

Почему эта камера - прорыв

Sebbene l’approccio alla progettazione ottica non sia nuovo, questo è il primo sistema che utilizza una tecnologia ottica di superficie combinata in modo impeccabile con un’elaborazione neurale. Questa ricerca è riuscita a creare il binomio perfetto tra una progettazione estremamente precisa ed una ottimizzazione altrettanto precisa.

Ora Heide e i suoi colleghi stanno lavorando per aggiungere ulteriori capacità di calcolo alla fotocamera. Oltre all’ottimizzazione della qualità dell’immagine, vorrebbero aggiungere funzionalità per il rilevamento di oggetti e altre modalità utili per la medicina e la robotica.

Oltre alle applicazioni più “nobili”, inutile dire che anche quelle commerciali sarebbero tantissime. Si potrebbe evitare di sistemare una fotocamera (ma che dico, ne vedo a volte anche cinque) dietro uno smartphone. L’intero retro del telefono potrebbe diventare un’unica fotocamera. E chissà cos’altro. Мы хотим поговорить о видеонаблюдении? Лучше не давай.

Посмотрим. И на всякий случай сфотографируем. Или сфотографируемся.

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Альберто Робиати и Джанлука Риччио знакомят читателей со сценариями будущего: возможностями, рисками и возможностями, которые у нас есть, чтобы создать возможное будущее.

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