Fyzici vytvorili kameru s rekordnou hĺbkou ostrosti na základe očí dávnych tvorov

Výskumníci z amerického Národného inštitútu pre štandardy a technológie vytvorili súbor drobných metaléz.

Fyzici pokryli plochý povrch sklamilióny malých obdĺžnikových stĺpcov nano veľkosti. Takto vytvorená metaplocha súčasne fungovala ako makroobjektív (pre blízke objekty) a teleobjektív (pre vzdialené).

Nanostĺpy zachytávali svetlo fotografovanýchscény a oddelili ho v závislosti od smeru elektrického poľa: svetlo z ľavej a pravej kruhovej polarizácie sa vychyľovalo pod rôznymi uhlami. To sa podarilo vďaka usporiadaniu nanopilierov. Boli usporiadané tak, aby časť prichádzajúceho svetla prechádzala cez dlhú stranu obdĺžnika a časť cez kratšiu stranu. Keď sa svetlo pohybuje na dlhšie vzdialenosti, uhol vychýlenia sa zväčšuje.

Obrázok: NIST

Vývojári vysvetľujú, že svetlo, želámaný v rôznych uhloch, zasiahne rôzne ohniská fotoaparátu. V závislosti od toho, či svetlo prešlo dlhšou alebo kratšou časťou pravouhlých nanostĺpov, vytvárajú kovy obrazy blízkych alebo vzdialených objektov. Hĺbka rozlíšenia kamery sa pohybuje od niekoľkých cm do 1,7 km.

Podľa výskumníkov najväčší problémvznikli pri objektoch, ktoré sa nachádzajú v priemernej vzdialenosti. Vedci použili neurónovú sieť, aby naučili systém rozpoznávať a opravovať defekty (rozmazanie alebo farebnú aberáciu) v objektoch, ktoré boli v strede medzi blízkym a vzdialeným ohniskom kovov.

Vyvinuté kovy zvyšujú svietivosť bezpoškodenie rozlíšenia obrazu. Navyše, keďže systém automaticky koriguje aberácie, je vysoko odolný voči chybám, čo umožňuje výskumníkom používať jednoduché a ľahko vyrobiteľné návrhy miniatúrnych šošoviek.

Amit Agrawal, spoluautor štúdie z Národného inštitútu pre štandardy a technológie

Obrázok: S. Kelley/NIST

Vývojári poznamenávajú, že myšlienka vytvorenia takéhopožičali šošovky z prístroja očí trilobitov (Dalmanitina socialis). Tieto zvieratá obývali oceány asi pred 500 miliónmi rokov. Ako vedci poznamenávajú, tieto morské tvory mali bifokálne oči, z ktorých každé je namontované na stopke a pozostáva z dvoch šošoviek, ktoré lámu svetlo v rôznych uhloch. Takéto usporiadanie oka umožnilo trilobitom súčasne vidieť plávajúcu korisť v blízkosti a vzdialených nepriateľov približujúcich sa zo vzdialenosti viac ako kilometer.

Čítaj viac:

Po stáročia sa loví: čo vieme o planéte Vulcan vedľa Slnka

Astronómovia našli pri Zemi planétu: má veľmi zvláštnu obežnú dráhu

Vedci z Číny dokázali, že moderné posuny platní sú staré 2,5 miliardy rokov