Close

24/11/2015

Vedci vyvinuli plochý fotoaparát bez šošovky

Vedci z Riceho univerzity vyvinuli plochý fotoaparát, ktorý nepotrebuje šošovku. Namiesto nej sa pred snímačom nachádza iba tenká dierovaná maska, vďaka čomu je zariadenie oveľa tenšie ako fotoaparáty so šošovkami.

Informáciu priniesol web univerzity. Výskumnú prácu autori zverejnili aj v archíve vedeckých preprintov arXiv.org.

Plochý fotoaparát FlatCam vychádza z princípu takzvanej tmavej komory (camera obscura), optického zariadenia, ktoré predchádzalo fotoaparátu. Na jednej strane doň cez štrbinu vnikalo svetlo a premietalo obrátený obraz na protiľahlú stenu. Podobne fungujú jednoduché fotoaparáty známe pod označením dierková komora. Nové zariadenie však využíva viac štrbín, ktoré tvoria masku.

Zľava: Dierková komora, fotoaparát so šošovkou a plochý fotoaparát s maskou. Fotoaparáty so šošovkami využívajú konštrukciu v tvare kocky. Keď sa má zmenšiť ich hrúbka, musia sa zmenšiť všetky rozmery, pričom klesá množstvo zachyteného svetla. Hrúbka zariadenia FlatCam je takmer nezávislá od veľkosti plochy snímača a ako jediná z uvedených sa môže prispôsobiť zakriveným a ohybným povrchom

Zľava: Dierková komora, fotoaparát so šošovkou a plochý fotoaparát s maskou. Fotoaparáty so šošovkami využívajú konštrukciu v tvare kocky. Keď sa má zmenšiť ich hrúbka, musia sa zmenšiť všetky rozmery, pričom klesá množstvo zachyteného svetla. Hrúbka zariadenia FlatCam je takmer nezávislá od veľkosti plochy snímača a ako jediná z uvedených sa môže prispôsobiť zakriveným a ohybným povrchom

Bežné fotoaparáty potrebujú okrem snímačov šošovky, ktoré zvyšujú ich hrúbku a výrobné náklady. Plochý fotoaparát je však skoro rovnako tenký ako samotný senzor. Rozširuje ho len tenučká maska zanedbateľnej hrúbky v polmilimetrovej vzdialenosti od snímača. Najnovší funkčný prototyp nie je hrubší ako desaťcentová minca.

Zaostruje sa ako Lytro

Svetlo prechádzajúce cez jedinú štrbinu dierkových komôr a jedinú šošovku bežných fotoaparátov vytvára na snímačoch celistvý obraz. Pri prechode svetla cez masku to však neplatí a nasnímaný obraz pripomína zrnenie. Dáta je preto potrebné  upraviť pomocou špeciálnych algoritmov.  So zaostrením obrazu je to podobné ako pri fotoaparátoch Lytro, nastavuje sa až po nasnímaní údajov.

Princíp snímania obrazu zariadenia FlatCam. Nasnímané údaje (b) vytvoria obraz až po počítačovej rekonštrukcii

Princíp snímania obrazu zariadenia FlatCam. Nasnímané údaje (b) vytvoria obraz až po počítačovej rekonštrukcii

Výskumníci vytvorili prototyp s použitím bežných senzorov s rozlíšením 512 x 512 bodov, pričom predpokladajú, že použitím vyspelejších výrobných procesov a sofistikovanejších algoritmov sa im rozlíšenie podarí ešte zvýšiť.

Prototyp nového fotoaparátu

Prototyp nového fotoaparátu

 Využijú sa v špeciálnych aplikáciách

Ploché fotoaparáty si podľa výskumníkov zatiaľ zrejme nenájdu odozvu u profesionálnych fotografov zvyknutých na špičkové zobrazovacie systémy s kvalitnými objektívmi. Môžu však byť dobrým pomocníkom pre bezpečnostné alebo záchranárske zložky a v niektorých prípadoch aj jediným riešením, napríklad na zakrivených plochách, kreditných kartách alebo ultratenkých tabletoch.

Pozrite si video, v ktorom nové zariadenie predstavia jeho tvorcovia:

zdroj: zive.sk

Pridaj komentár

Vaša e-mailová adresa nebude zverejnená. Vyžadované polia sú označené *