211service.com
Mobilo tālruņu kameras ar tālummaiņu
Lai gan katra mobilo tālruņu kameru paaudze uzņem vairāk megapikseļu, attēli joprojām neatbilst kvalitātei tiem, kas uzņemti ar atsevišķām kamerām. Galvenais iemesls: objektīvs. Mobilā tālruņa kamerā iegultie objektīvi ir fiksēti vietā, bez iespējas fiziski tuvināt objektu.
Šim jaunajam objektīva dizainam ir tādas tālummaiņas iespējas kā 40 milimetrus garam telefoto objektīvam, lai gan tas ir tikai 5 milimetrus biezs. Viltība ir savākt gaismu no ārējās malas (tumšā gredzena); astoņas reizes atspoguļojiet to objektīvā, izmantojot spoguļus priekšpusē un aizmugurē; un fokusējiet to uz kameras sensoru.
Bet tagad Kalifornijas Universitātes Sandjego (UCSD) pētnieki strādā ar Ilinoisas optikas uzņēmumu Tāls fokuss , ir izstrādājuši jauna veida objektīvus, kas ļautu mobilo tālruņu kamerām uzņemt tuvplānus. Džozefs Fords , UCSD elektrotehnikas un datortehnikas profesors, un viņa grupa ir izstrādājuši piecus milimetrus biezu objektīvu, kam ir optiskās sistēmas jauda, kas parasti ir 40 milimetrus gara. Grupas jaunais dizains savāc gaismu un atstaro to objektīvā, lai iegūtu pilnu 40 milimetru optisko ceļu, un pēc tam fokusē gaismu uz kameras sensoru. Ford saka, ka objektīvus var izmantot papildus mobilo tālruņu kamerām jebkurā situācijā, kad ir nepieciešama maza un viegla, bet jaudīga kamera, sākot no teleskopa līdz militārai attēlveidošanas sistēmai. Pētījumu finansē ASV Aizsardzības uzlabotā organizācija. Pētniecības projektu aģentūra MONTAGE attēlu veidotāju programmas ietvaros.
Pētījuma pamatā ir tehnoloģija, ko sauc par salocītu optisko sistēmu, ko mūsdienās var atrast dažos teleskopos. Šajos teleskopos tiek izmantota virkne atsevišķu lēcu un spoguļu, lai palielinātu attālumu, ko gaisma noiet, pirms tā sasniedz attēlveidošanas sensoru, kas pazīstams kā fokusa attālums. Gaisma tiek savākta, izmantojot objektīvu vienā galā, atspoguļota starp spoguļiem un pēc tam fokusēta uz sensoru. Jo garāks ir sistēmas fokusa attālums, jo lielāks būs gala attēls. Ford grupa saspieda šo ideju jaunā plānā objektīvā un izstrādāja to tā, lai gaisma objektīva iekšpusē atstarotos astoņas reizes, pirms tas nonāk sensorā.
Lai to izdarītu, pētnieki veica ārkārtējas tradicionālās objektīva modifikācijas. Pirmkārt, viņi izmantoja dimanta apstrādi, lai izgrieztu spoguļu virsmas no objektīva materiāla, ko sauc par kalcija fluorīdu. Spoguļi virza gaismu, mainot tās ceļu tā, lai visa gaisma saplūst uz kameras sensoru. Otrkārt, tie pārklāja gan kalcija fluorīda priekšpusi, gan aizmuguri ar spoguļiem, lai gaisma atspīdētu objektīva iekšpusē. Galvenais, lai šis objektīvs darbotos, ir precīza spoguļu izlīdzināšana, kas tiek panākta, tos visus apstrādājot no viena gabala. .
Spogulis objektīva priekšpusē bloķē aptuveni 90 procentus no gaismas, kas nokļūst, saka Fords, kas var samazināt attēla kontrastu. Tomēr pat tad, ja ir bloķēts tik daudz gaismas, viņš saka, ka grupas kamera spēja darboties gandrīz tikpat labi kā parastais objektīvs gandrīz desmit reizes ilgāks, radot attēlus, kas ir tikai nedaudz mazāk izteiksmīgi nekā tie, kas izveidoti, izmantojot tradicionālo kameru. 100 procenti attēla gaismas iziet cauri objektīvam.
Bloķējot objektīvu, kā to ir darījusi grupa, ap attēlu parādās mazs, izplūdis gredzens. Tomēr šī gredzena diametrs ir aptuveni mikrometrs, un, tā kā lielākā daļa kameru gaismas sensoru ir jutīgi tikai pret divu mikrometru izšķirtspēju, gredzens nav nosakāms. Ja jums būtu ideāls detektors ar bezgalīgu izšķirtspēju, tā būtu katastrofa, saka Fords. Taču tas labi darbojas tādiem sensoriem, kādus mēs varētu atrast [digitālajām kamerām].
UCSD pētījums izmanto labi zināmas optiskās sistēmas priekšrocības Hosē Saisiāns , optisko zinātņu un astronomijas profesors Arizonas Universitātē, Tuksonā, taču viņš atzīst, ka dizains ir unikāls. Es domāju, ka tam ir kāds nopelns, viņš saka. Viņi izmantoja šo ideju, to labi analizēja, un tai var būt dažas interesantas pielietojuma iespējas.
Fords atzīst, ka grupas sākotnējam prototipam bija daži trūkumi. Piemēram, pirmajam prototipam bija ierobežots fokusa dziļums, kas nozīmēja, ka viss, kas atrodas aptuveni divas collas pirms vai aiz objektīva fokusa punkta, izskatīsies izplūdis. Tomēr viņš saka, ka viņa komanda ir izpētījusi dažādu formu objektīvus, kas palielina fokusa dziļumu, un ir izveidojusi veiksmīgus kameru prototipus. Otrs, mazāks prototips, izmantojot no apaļa objektīva izgrieztu šķēli, atbilda parastās kameras lauka dziļumam. Ford apgalvo, ka trešās paaudzes attēlveidotājs, kas šobrīd tiek testēts, būs vēl mazāks.