Een groep onderzoekers van Princeton University en de University of Washington in de Verenigde Staten (VS) heeft een nieuwe camerasensor ontwikkeld ter grootte van een grove korrel zout. De onderzoekers noemen het een nano-optische imager, en het bestaat uit 1,6 miljoen cilindrische palen die op een oppervlak zijn geplaatst. Het werkt precies als een camerasensor, maar neemt veel minder ruimte in beslag in vergelijking met alternatieven. Elk van de cilindrische palen fungeert als een optische antenne die licht absorbeert. De sensoren gebruiken vervolgens algoritmen voor kunstmatige intelligentie (AI) die al deze informatie gebruiken om hoogwaardige kleurenafbeeldingen te maken.
Afgezien van de grootte, is het belangrijkste verschil tussen deze sensoren en traditionele camerasensoren het lichtabsorberende oppervlak. Terwijl traditionele sensoren een combinatie van plastic en glazen lenzen gebruiken om licht te verzamelen, gebruiken nanosensoren een zogenaamd meta-oppervlak, dat lijkt op een zeer dunne film.
“Nano-optische imagers die licht moduleren op subgolflengteschalen, kunnen nieuwe toepassingen mogelijk maken in diverse domeinen, variërend van robotica tot geneeskunde. Hoewel metasurface-optica een weg biedt naar kleine imagers, hebben bestaande methoden een veel slechtere beeldkwaliteit bereikt dan omvangrijke refractieve alternatieven, fundamenteel beperkt door aberraties bij grote openingen en lage f-getallen”, een onderzoekssamenvatting in het wetenschappelijke tijdschrift Nature. , Hij zei.
Het meta-oppervlak is gemaakt van siliciumnitride, dat gemakkelijk verkrijgbaar is en waarmee dergelijke sensoren op schaal kunnen worden geproduceerd. De onderzoekers bedachten het signaalalgoritme dat zal helpen bij het produceren van het uiteindelijke beeld, en het verschilt aanzienlijk van wat wordt gebruikt in traditionele camera’s. “We hebben een volledig differentieerbaar leerraamwerk ontworpen dat een fysieke metasurface-structuur leert samen met een algoritme voor beeldreconstructie op basis van neurale kenmerken”, schreven de onderzoekers.
Ze ontwikkelden ook het ontwerp van de cilindrische palen om ervoor te zorgen dat de sensoren full colour foto’s konden opnemen.
Het belangrijkste idee achter deze kleinere sensoren is echter niet om smartphonecamera’s te maken, hoewel het niet duidelijk is waarom ze niet ook in telefoons en tablets kunnen worden gebruikt. In plaats daarvan zijn nanosensoren bedoeld voor robots, en vooral die voor operaties en andere gezondheidstoepassingen.
Bedankt voor het lezen tot het einde van dit artikel. Voor meer informatieve en exclusieve technische inhoud, zoals onze Facebook-pagina
