В США разработали микрокамеру размером с крупицу соли — она способна делать цветные снимки в HD-качестве
Инженеры объединили оптические свойства метаповерхностей с алгоритмами искусственного интеллекта.
Исследователи Принстонского и Вашингтонского университетов объявили о разработке микрокамеры 0,5×0,5 мм, которая сопоставима с полноразмерными объективами по качеству получаемых изображений.
Секрет кроется в метаповерхности, которая изготовлена из нитрида кремния. На подложку разместили 1,6 миллиона оптических кристаллов — процесс напоминает производство полупроводниковых чипов.
Каждая из наночастиц способна улавливать лучи света и определённым образом изменять фазу и фронт для того, чтобы превратить фотоны в сигнал, доступный датчику изображения.
Ранее специалисты уже применяли подобный метаоптический подход, но результаты получались неутешительными — снимки выглядели как цветные пятна, а сами камеры имели строго ограниченный угол обзора.
Оптимизировать структуру и повысить качество изображения помогло машинное обучение. Объединив физические свойства микрокамеры с алгоритмами искусственного интеллекта команде удалось получить снимки в разрешении 720×720 при диафрагме f/2. Картинка немного размывается, но значительно превосходит аналоги.
По словам инженеров, технология позволит преобразовывать небольшие поверхности в массивы камер и найдёт применение в медицине, робототехнике, устройствах дополненной реальности и других областях, где компьютерное зрение играет важную роль.
Полное исследование опубликовано на официальном сайте Принстонского университета.