Technische Universität Nanyang
Die Kamera in Ihrem Smartphone verwendet ein Objektiv und einen Rot-Grün-Blau-Filter, um Farbbilder aufzunehmen. Forscher haben dies jedoch gerade erst entwickelt Eine winzige Kamera, die weder über ein Objektiv noch über einen Farbfilter verfügt und dennoch nicht nur Farbbilder, sondern auch Infrarot- und Ultraviolettbilder aufnehmen kann zu. Dies gab kürzlich eine Gruppe der Nanyang Technological University in Singapur bekannt die Entwicklung einer linsenlosen Kamera, die sichtbares, infrarotes und ultraviolettes Licht in einer einzigen Kamera aufzeichnen kann.
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Die typische Kamera verwendet einen Farbfilter und ein Objektiv – und die Umstellung auf eine andere Wellenlänge erfordert eine völlig andere Kamera (oder einen Infrarotfilter, der extrem lange Belichtungszeiten erfordert). Das ist bei der Neuentwicklung von NTU nicht der Fall. Das Dreifache einzigartiger Fähigkeiten der Kamera beruht auf einem Design, das ein Objektiv durch eine Mattscheibe ersetzt.
Das zerkleinerte Glas im Inneren der Minikamera streut jede Lichtwellenlänge unterschiedlich. Mithilfe von für jede Lichtart programmierten Algorithmen konnten die Forscher dann das Bild rekonstruieren. Da die verschiedenen Wellenlängen jeweils ein eigenes, einzigartiges Streumuster aufweisen, konnten die Forscher eines anwenden Algorithmus, um das herkömmliche Bild mit sichtbarem Licht zu erhalten, aber ein anderer, um ein Infrarotbild zu erhalten, und noch mehr, um es aufzunehmen Ultraviolett.
Das Design ermöglicht es der Kamera auch, einen Monochromsensor zu verwenden und dennoch Farbbilder aufzunehmen. Ein herkömmlicher Kamerasensor verwendet ein zufälliges Muster aus Rot-, Grün- und Blaufiltern, um Farbe zu erfassen. wird als Bayer-Array bezeichnet. Die Mattscheibe erfüllt im Wesentlichen den gleichen Zweck wie der Farbfilter, erfordert lediglich die Datenbibliothek darüber, wie jede Wellenlänge gestreut wird, um das Bild wieder zusammenzusetzen.
Die Kamera ist nicht nur eine Kamera für sichtbares, Infrarot- und Ultraviolettlicht in einem, sondern auch kompakt. Durch das objektivlose Design entfällt der sperrigste Teil der Kamera. Die Forschung ist nicht die erste objektivlose Kamera – einschließlich Forschung vom MIT Und Caltech – aber die NTU-Kamera bietet die einzigartige Fähigkeit, jede Wellenlänge zu erfassen.
Objektivlose Kameras wie die von NTU entwickelte könnten dazu beitragen, kleinere Kameras zu entwickeln, beispielsweise um schlankere Smartphones herzustellen. Steve Cuong Dang, der Assistenzprofessor, der die Forschungsgruppe leitet, sagt, dass das Design der Kamera unter anderem auch in medizinischen und wissenschaftlichen Anwendungen eingesetzt werden könnte. Infrarot- und Ultraviolettfotografie werde für die Medizin, Überwachung und Astrophysik eingesetzt, sagte er. Die unterschiedlichen Wellenlängen könnten möglicherweise auch zum Nachweis von Bakterien auf Lebensmitteln oder sogar in der Kriminalistik eingesetzt werden.
Die Forschung an objektivlosen Kameras wird seit Jahren betrieben, ohne dass es bisher ein Verbraucherprodukt gibt, aber das Das Mattglas-Design fügt der laufenden Forschung zur Schaffung kleinerer Kameras durch den Verzicht auf eine weitere Ebene hinzu traditionelles Objektiv.
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