Teknolojideki yaratıcılık, kameraların gittikçe küçülmeye başlamasına da yardımcı oluyor. En son ortaya çıkan bu fotoğraf makinesi hem bir tuz tanesi kadar küçük hem de birçok ultra kompakt kameradan çok daha iyi kalitede görüntüler üretiyor.
1,6 milyon silindirik dikey yüzey kaplı, metasurface olarak bilinen bir teknolojiyi kullanan kamera, kendisinden yaklaşık yarım milyon kat daha büyük olan, geleneksel lensli makinelerle çekilen görüntüler kadar iyi kalitede renkli fotoğraflar çekebiliyor.
Bu küçük mekanizma, minyatür yumuşak robotların dünyayı keşfetmesine yardımcı olmaktan, insan vücudunun derinliklerinde neler olup bittiğine dair daha iyi bir fikir vermeye kadar çok çeşitli senaryoda insanlığa yardımcı olma potansiyeline sahip.
New Jersey'deki Princeton Üniversitesi'nden bilgisayar bilimcisi Ethan Tseng, "Bu küçük mikro yapıları istediğinizi yapacak şekilde tasarlamak ve yapılandırmak zor oldu" diyor.
Kameranın özelliklerinden biri, yakalanan görüntüyü iyileştirmek için kullanılan birleştirme yöntemidir. Sinyal işleme algoritmaları, bu boyuttaki kameralarda meydana gelen bulanıklığı ve diğer bozulmaları azaltmak için makine öğrenimi tekniklerini kullanır. Kamera, görüşünü geliştirmek için yazılımı etkin bir şekilde kullanır.
İleride, bu algoritmalar sadece görüntü iyileştirmeden daha fazlası için kullanılabilir. İnsan vücudundaki hastalık belirtileri gibi kameranın aradığı belirli nesneleri otomatik olarak algılamak için konuşlandırılabilirler.
Olağan kavisli cam veya plastik lensler, yalnızca yarım milimetre genişliğinde bir metasurface yapısına eklendi. 1,6 milyon silindirik direğin her biri, optimum konfigürasyonu bulmak ve kameranın önündekileri en iyi şekilde yakalamak için ayrı ayrı tasarlandı.
Bilgisayar görüntüleme danışmanı Joseph Mait, "Yayınlanan çalışmanın önemi, meta yüzeyin her bir parçasının boyutunu, şeklini ve konumunu istenen görüntüleme performansını elde etmek için tasarlamak ve bunun işe yaradığını görmek" diyor.
Meta yüzeyin yapıldığı cam benzeri silikon nitrür, geleneksel elektronik üretim süreçlerinde kullanılan malzemedir. Bu da süper küçük kameraların üretimini, zaten var olan prosedürleri ve ekipmanı kullanarak büyütmenin çok kolay bir hale getireceği anlamına gelir.
Dolayısıyla makineyi laboratuvardan ticari üretim hattına taşımak için yapılacak çok iş olsa da bunun mümkün olduğuna dair işaretler iyi. Bu yapıldıktan sonra, gerçekten iyi bir fotoğraf çekebilen süper küçük kameralara erişimimiz olacak.
Minyatür kameralar için başka bir potansiyel kullanım daha var. Onları, tüm yüzeyleri kameralara dönüştürmek için bir kaplama tabakası olarak kullanmak, bir dizüstü bilgisayar ekranının üzerinde veya bir akıllı telefonun arkasında geleneksel bir kameraya artık ihtiyacımız olmayacağı anlamına geliyor.
Princeton Üniversitesi'nden bilgisayar bilimcisi Felix Heide, "Tek tek yüzeyleri ultra yüksek çözünürlüğe sahip kameralara dönüştürebiliriz. Böylece artık telefonunuzun arkasında üç kameraya ihtiyacınız olmayacak, fakat telefonunuzun arkasının tamamı dev bir kamera haline gelecek" diyor.
Araştırma, Nature Communications'da yayınlandı.