Labmedya - Laboratuvar ve Sağlık Gazetesi

Ultra kompakt optik cihaz, Princeton Üniversitesi ve Washington Üniversitesi'nden bir araştırma ekibi tarafından geliştirildi. Bu yeni kamera; çok sınırlı görüş alanına sahip, çarpık ve bulanık görüntüler alan eski mikro boyutlu kameraların sahip olduğu sorunların üstesinden gelmeyi başardı. Yeni kamera, süper küçük robotların çevrelerini algılamasına ve doktorların insan vücudundaki sorunları görmesine yardımcı olabilir.

Bilgisayar bilimcisi Ethan Tseng ve meslektaşları tarafından geliştirilen küçük kamera, ışığın davranışını modüle edebilen, her biri bir HIV virüsünün boyutunda olan 1,6 milyon silindirik direkle süslenmiş özel bir "meta-yüzey"e dayanıyor. 0,5 milimetre genişliğindeki yüzeyde bulunan direklerin her biri, anten gibi çalışmasına izin veren benzersiz bir şekle sahiptir. Sonraysa makine öğrenimi algoritmaları her direğin ışıkla etkileşimini yorumlayarak bir görüntüye dönüştürür. Minik cihazın çektiği fotoğraflar, bugüne kadar geliştirilmiş herhangi bir tam renkli meta-yüzey kamera için en geniş görüş alanına sahip en yüksek kaliteli görüntüleri sunuyor.

Önceki tasarımlar büyük görüntü bozulmalarına, kısıtlı görüş alanlarına ve görünür ışığın tam spektrumunu yakalama sorunlarına sahip olma eğilimindeydi.  'RGB' görüntüleme olarak da bilinir, çünkü kırmızı, yeşil ve mavinin ana renklerinin karıştırılmasına dayanır. Renkler tıpkı ilkokulda yaptığımız gibi kırmızı, sarı ve mavi boyaların karıştırılması gibidir. Kamera, saf lazer ışığı veya önceki meta-yüzey kameralarının iyi kalitede görüntüler üretmeleri için gereken diğer yüksek derecede idealleştirilmiş koşullar dışında doğal ışıkta da iyi kalitede görüntüler çekebiliyor.

New Jersey'deki Princeton Üniversitesi'nden Bay Tseng, “Bu küçük mikro yapıları istediğinizi yapacak şekilde tasarlamak ve yapılandırmak zor oldu. Geniş görüş alanı RGB görüntülerini yakalamaya yönelik bu özel görev çok zorluydu, çünkü meta yüzeyde bu küçük mikro-yapılardan milyonlarca vardır. Bunların en uygun şekilde nasıl tasarlanacağı da net değildir” dedi.

Bunun üstesinden gelmek için, Washington Üniversitesi'nden optik uzmanı Shane Colburn, meta-yüzey tasarımlarını ve fotoğraf çıktılarını taklit edebilen bir dijital model yaptı. Böylelikle araştırmacıların farklı konfigürasyonları değerlendirmelerine ve iyileştirmelerine izin verdi. Profesör Colburn'e göre, her yüzeydeki çok sayıda anten ve bunların ışıkla etkileşimlerinin karmaşıklığı, her simülasyonun 'büyük miktarda bellek ve zaman' harcaması anlamına geliyordu.

Ekip şimdi hem görüntü kalitesini daha da artırmak hem de pratik uygulamalar için faydalı olabilecek nesne algılama gibi şeyleri dahil etmek için kameraya hesaplama yetenekleri eklemek için çalışıyor.

Makale: https://www.nature.com/articles/s41467-021-26443-0

 https://www.dailymail.co.uk/sciencetech/article-10258171/Tech-SALT-grain-sized-camera-crisp-colour-images-like-lenses-500-000-times-larger.html