211service.com
Mobiliųjų telefonų kameros, kurios priartina
Nors kiekviena mobiliojo telefono fotoaparato karta užfiksuoja daugiau megapikselių, vaizdai vis tiek negali prilygti tų, kurie buvo užfiksuoti naudojant atskiras kameras. Pagrindinė priežastis: objektyvas. Mobiliojo telefono kameroje įtaisyti objektyvai yra sustingę, be galimybės fiziškai priartinti objektą.
Šis naujas objektyvo dizainas turi 40 milimetrų ilgio teleobjektyvo priartinimo galimybes, nors jis yra tik 5 milimetrų storio. Triukas yra surinkti šviesą nuo išorinio krašto (tamsaus žiedo); aštuonis kartus atspindėkite jį objektyve, naudodami veidrodžius priekyje ir gale; ir sufokusuokite jį į fotoaparato jutiklį.
Tačiau dabar Kalifornijos universiteto San Diege (UCSD) mokslininkai, dirbantys su Ilinojaus valstijoje įsikūrusia optikos kompanija Tolimas dėmesys , sukūrė naujo tipo objektyvą, leidžiantį mobiliųjų telefonų kameroms fotografuoti iš arti. Džozefas Fordas UCSD elektros ir kompiuterių inžinerijos profesorius ir jo grupė sukūrė penkių milimetrų storio lęšį, kuris turi optinės sistemos galią, kuri paprastai yra 40 milimetrų ilgio. Naujas grupės dizainas renka šviesą ir atspindi ją objektyve, kad gautų visą 40 milimetrų optinį kelią, o tada šviesą sufokusuoja į fotoaparato jutiklį. „Ford“ teigia, kad objektyvai gali būti naudojami ne tik mobiliųjų telefonų kamerose, bet ir bet kokioje situacijoje, kai reikia mažos ir lengvos, bet galingos kameros – nuo teleskopo iki karinės vaizdo sistemos. Tyrimą finansuoja JAV gynybos pažangioji organizacija. Tyrimų projektų agentūra yra MONTAGE vaizdų programos dalis.
Tyrimas pagrįstas technologija, vadinama sulankstyta optine sistema, kurią šiandien galima rasti kai kuriuose teleskopuose. Šiuose teleskopuose atskirų lęšių ir veidrodžių serija naudojama siekiant padidinti atstumą, kurį šviesa nukeliauja prieš pasiekiant vaizdo jutiklį, ty atstumą, vadinamą židinio nuotoliu. Šviesa surenkama naudojant objektyvą viename gale, atspindima tarp veidrodžių ir tada sufokusuojama į jutiklį. Kuo ilgesnis sistemos židinio nuotolis, tuo didesnis bus galutinis vaizdas. „Ford“ grupė suspaudė šią idėją į naują ploną lęšį ir suprojektavo taip, kad šviesa objektyvo viduje atsispindėtų aštuonis kartus prieš pataikant į jutiklį.
Norėdami tai padaryti, mokslininkai padarė ekstremalių tradicinio objektyvo modifikacijų. Pirma, jie naudojo deimantinį apdirbimą, kad iškirptų veidrodinius paviršius iš lęšių medžiagos, vadinamos kalcio fluoridu. Veidrodžiai nukreipia šviesą, pakeisdami jos kelią taip, kad visa šviesa susilietų į fotoaparato jutiklį. Antra, jie padengė ir priekinę, ir galinę kalcio fluorido dalis veidrodžiais, kad šviesa atsispindėtų objektyvo viduje. Svarbiausia, kad šis objektyvas veiktų, yra tikslus veidrodžių sulygiavimas, kuris pasiekiamas apdirbant juos visus iš vieno gabalo. .
„Ford“ teigimu, objektyvo priekyje esantis veidrodis blokuoja maždaug 90 procentų šviesos, kuri gali sumažinti vaizdo kontrastą. Tačiau net ir esant tiek daug šviesos užblokuotai, pasak jo, grupės fotoaparatas galėjo veikti beveik taip pat gerai, kaip įprastas beveik dešimt kartų ilgesnis objektyvas, todėl vaizdai buvo tik šiek tiek mažiau ryškūs nei tie, kurie buvo sukurti naudojant tradicinį fotoaparatą. 100 procentų nuotraukos šviesos praeina pro objektyvą.
Užblokavus objektyvą, kaip tai padarė grupė, aplink vaizdą atsiranda mažas, neryškus žiedas. Tačiau šio žiedo skersmuo yra maždaug mikrometras, o kadangi dauguma fotoaparatų šviesos jutiklių yra jautrūs tik dviejų mikrometrų raiškai, žiedas yra neaptinkamas. Jei turėtumėte puikų detektorių su begaline raiška, tai būtų katastrofa, sako Fordas. Tačiau tai gerai tinka tokiems jutikliams, kokius rastume [skaitmeniniams fotoaparatams].
UCSD tyrime naudojamasi gerai žinoma optine sistema, sakoma Jose Saisián , Optikos mokslų ir astronomijos profesorius Arizonos universitete, Tuksone, tačiau jis pripažįsta, kad dizainas yra unikalus. Manau, kad tai turi tam tikrų privalumų, sako jis. Jie pasinaudojo šia idėja, gerai ją išanalizavo ir gali turėti įdomių pritaikymų.
Fordas pripažįsta, kad pradinis grupės prototipas turėjo tam tikrų trūkumų. Pavyzdžiui, pirmasis prototipas turėjo ribotą fokusavimo gylį, o tai reiškė, kad viskas, kas yra maždaug du coliai prieš objektyvo fokusavimo tašką arba už jo, atrodys neryški. Tačiau jis sako, kad jo komanda ištyrė skirtingų formų objektyvus, kurie padidina fokusavimo gylį, ir sukūrė sėkmingus fotoaparatų prototipus. Antrasis, mažesnis prototipas, naudojant pjūvį, išpjautą iš apvalaus objektyvo, atitiko įprasto fotoaparato lauko gylį. „Ford“ tvirtina, kad dabar bandomas trečios kartos vaizdo aparatas bus dar mažesnis.