Alcuni ricercatori hanno ideato una fotocamera ultracompatta delle dimensioni di un granello di sale in grado di catturare immagini alla pari con obiettivi centinaia di migliaia di volte più grandi.
Gli ingegneri della Princeton University e dell’Università di Washington sostengono che la fotocamera possa produrre immagini a colori che potrebbero essere utilizzate in ambito medico. Le fotocamere tradizionali utilizzano vetro curvo o la plastica per piegare i raggi luminosi. La metasuperficie di questa particolare fotocamera ha 1,6 milioni di pali cilindrici – ciascuno delle dimensioni approssimativamente di un virus – per formare un sistema largo solo mezzo millimetro.
Ognuno di questi pali ha la sua geometria unica, funziona come un’antenna ottica. Gli algoritmi dell’apprendimento automatico possono utilizzare le interazioni combinate dei pali cilindrici con la luce per creare immagini di alta qualità. Rispetto alle versioni precedenti di queste fotocamere, questa piccola quanto un granello di sale funziona meglio in condizioni di luce naturale, ha meno distorsioni e anche campi visivi più grandi.
Fotocamera grande quanto un granello di sabbia ma persino più potente
Le precedenti fotocamere di dimensioni micro hanno catturato immagini sfocate e distorte con campi visivi limitati. Un nuovo sistema di nano-ottica neurale può produrre immagini nitide e a colori alla pari con un obiettivo di una fotocamera convenzionale.
“È stata una sfida progettare e configurare queste piccole nanostrutture“, spiega Ethan Tseng, uno studente in informatica a Princeton che ha co-guidato lo studio. “Per questo compito specifico di catturare immagini RGB di ampio campo visivo, in precedenza non era chiaro come co-progettare i milioni di nanostrutture insieme agli algoritmi di post-elaborazione”.
Il prossimo passo per i ricercatori sarà aggiungere maggiori capacità computazionali alla fotocamera. Ad esempio, il rilevamento degli oggetti e altre modalità che la renderebbero più utile in medicina o robotica. Le singole superfici potrebbero essere trasformate in fotocamere ad altissima risoluzione. “Quindi non avresti più bisogno di tre fotocamere sul retro del telefono, ma l’intero retro del telefono diventerebbe una fotocamera”.
