211service.com
Bezobjektīva kamera redz lietas savādāk
Patriks Gils ar prieku parāda man nelielu, izplūduša izskata Monas Lizas attēlu, kas melnbaltā krāsā uzdrukāts uz papīra. Burtiski uz to nav daudz jāskatās, bet tā nepārprotami ir viņa, ar gariem tumšiem matiem un noslēpumaino smaidu.
Iztēlojies šo: Rambus kamera bez objektīva gaismas uztveršanai izmanto spirāli iegravētu režģi. Šeit blakus monētai izmēru salīdzināšanai ir parādīts režģa prototips, kas atrodas virs sensora.
Tomēr intriģējošāks par da Vinči šedevra zemas izšķirtspējas attēlu ir tas, kā attēls tika izveidots: ar kameru bez objektīva, kas ar 200 mikrometru šķērsām ir mazāka par zīmuļa galu.
Lai gan digitālās kameras ar objektīviem var uzņemt lieliskus fotoattēlus, ir grūti ievietot kameras mazākās ierīcēs. Miniaturizējošās lēcas darbojas tikai līdz noteiktam punktam: jo mazākas tās kļūst, jo grūtāk ir izveidot precīzas izliektas virsmas. Gill, tehnoloģiju licencēšanas uzņēmuma vecākais pētnieks Rambuss , uzskata, ka viens no veidiem, kā atrisināt šo problēmu, ir izliektās kameras objektīva aizstāšana ar smalku sensoru, kas izmanto spirāles formu, lai kartētu gaismu, un paļaujas uz datoru, lai noskaidrotu, kā jāizskatās iegūtajam attēlam.
Galu galā viņš iztēlojas, ka mazā kamera tiks iebūvēta visās lietās, sākot no valkājamiem sīkrīkiem līdz drošības sistēmām un beidzot ar rotaļlietām, nepalielinot kameras ar objektīvu izmaksas vai lielāko daļu. Mūsu mērķis ir pievienot acis jebkurai digitālajai ierīcei, neatkarīgi no tā, cik maza, viņš saka.
Mērķis nav izveidot augstas izšķirtspējas kameras, kā jūs vēlētos viedtālrunī, bet gan izveidot mazāko, lētāko un visvieglāk izgatavojamo optisko sensoru, kas joprojām spēj uztvert pietiekami daudz informācijas, lai parādītu, kas notiek.
Gordons Vecšteins MIT Media Lab kameru kultūras grupas pētnieks ir optimistisks par tehnoloģiju, lai gan viņš saka, ka joprojām nav skaidrs, cik labi tā darbosies. Viņš saka, ka, izņemot to, ka pikseļi kļūst mazāki, mēs kādu laiku neesam redzējuši lielu progresu kameru sensoros.
Augšējais attēls parāda, ko sensors uztver. Vidējais attēls ir datora rekonstrukcija; tas ir neskaidrāks nekā oriģināls (apakšējais attēls), bet joprojām ir atpazīstams.
Gils man parāda sensora prototipu Rambusas Suniveilas birojā, kas ir iegravēts ar 28 dažāda veida difrakcijas struktūrām — spirālēm un citām formām, piemēram, krustu un piecstūri. Nelielā mikroshēmas segmentā ir spirāle, kas izmantota, lai uzņemtu vairākus attēlus, tostarp Monas Lizas attēlu, ko man rāda Džila, kā arī izplūdušos Džona Lenona un Džordža Sera attēlus. Pirtnieki pie Asnières .
Kad fotografējat gleznu uz sienas ar parastu digitālo kameru, objektīvs fokusē katru uztverto gaismas punktu uz sensoru, ģenerējot digitālu failu, ko dators var parādīt kā attēlu. Tā vietā Rambusa pieeja izmanto režģi, kas iegravēts ar spirālveida rakstu, caur kuru gaisma var iekļūt no jebkuras orientācijas. Sensors zem režģa fiksē spirāļu jucekli, ko cilvēks neuzskatītu kā atpazīstamu attēlu, taču programmatūra var tādā veidā pārvērsties.
Džila demonstrēšanai izmanto Monas Lizas attēlu. Viņš rāda man parastu gleznas melnbaltu attēlu, izplūdušu melnbaltu formu, kas norāda uz spirāļu jucekli, ko sensors uztvers, lai dators varētu interpretēt, un izplūdušu, bet joprojām atpazīstamu melnbaltu attēlu. gleznas, kas ar programmatūras palīdzību rekonstruēta no šiem datiem.
Gils saka, ka Rambus algoritmi ļauj lietotājiem lūgt datoram radīt attēlus dažādās izšķirtspējās; lielākais, ko viņš līdz šim ir paveicis ar prototipiem, ir 128 x 128 pikseļi, kas, pēc viņa teiktā, atspoguļo augstākās izšķirtspējas sensoru iespējas, ko Rambus ražotu, ja tehnoloģiju komercializētu.
Lai gan ir arī citi bezobjektīva kameru projekti, piemēram, Bell Labs izveidots (skatiet Bell Labs Invents Camera bez objektīva), Gill uzskata, ka tas, pie kura strādā Rambus, ir mazāk sarežģīts un to var padarīt daudz mazāku. Tā izgatavošanai izmantotā tehnoloģija ir līdzīga CMOS tehnoloģijai, ko izmanto datoru mikroshēmu konstruēšanai, tāpēc to var ražot mikroshēmu klāstā, vienlaikus pievienojot tikai dažus centus katras mikroshēmas kopējām izmaksām.