طور باحثون من جامعة برينستون وواشنطن كاميرا بحجم حبة ملح خشن. عادةً ما تنتج كاميرات النانو مثل هذه جودة صورة رديئة. ومع ذلك ، توصلت هذه المجموعة من الباحثين إلى طريقة لإخراج صور كاملة الألوان واضحة يمكن مقارنتها بالكاميرات التقليدية التي يبلغ حجمها 500 ألف ضعف.
تستفيد الكاميرا من أجهزة التصوير والمعالجة الحاسوبية لإنتاج نتائج مذهلة مقارنة بأحدث المعدات السابقة. الابتكار الأساسي هو تقنية تسمى “السطح الخارق”.
في الكاميرات التقليدية ، تقوم سلسلة من العدسات المنحنية بتركيز أشعة الضوء في الصورة. السطح الخارق ، الذي يمكن إنتاجه على نحو مشابه للدوائر المتكاملة ، يبلغ عرضه نصف ملليمتر فقط ومعبأ بـ 1.6 مليون عمود أسطواني. هذه الأعمدة الصغيرة هي تقريبًا بحجم فيروس نقص المناعة البشرية.
“كل منشور له هندسة فريدة ، ويعمل مثل الهوائي البصري ،” حسب Phys.org. “يعد تصميم كل مشاركة أمرًا ضروريًا لتشكيل واجهة الموجة البصرية بالكامل بشكل صحيح.”
تحسب الخوارزميات القائمة على التعلم الآلي البيانات من تفاعلات المنشورات مع الضوء وصور الإخراج ذات الجودة العالية مع أوسع مجال رؤية لأي كاميرا ذات سطح خارق قابل للمقارنة تم هندستها حتى الآن.
قارن العلماء الصور الملتقطة بتقنيتهم بالطرق السابقة ، وكانت النتائج مبهرة (الصورة أعلاه). قاموا أيضًا بتثبيتها على الكاميرا التقليدية ذات البصريات المركبة المكونة من ست عدسات انكسارية ، وبصرف النظر عن عدم الوضوح حول الحواف ، كانت الصور قابلة للمقارنة.
لمعرفة التكوينات اللاحقة ، قاموا بتصميم محاكاة كمبيوتر لاختبار إعدادات الهوائي النانوي المختلفة. ومع ذلك ، فإن تطوير نموذج مع 1.6 مليون وظيفة يمكن أن يستهلك كميات “هائلة” من ذاكرة الوصول العشوائي والوقت. لذلك قاموا بتصغير المحاكاة لتقريب إمكانيات عرض صورة السطح الخارق بشكل مناسب.
الهدف التالي للفريق هو إضافة المزيد من القدرات الحسابية إلى التقنية. يعد تحسين جودة الصورة أمرًا لا يحتاج إلى تفكير ، لكنهم يريدون أيضًا دمج اكتشاف الأشياء وقدرات الاستشعار الأخرى لجعل الكاميرا قابلة للتطبيق للاستخدام الطبي والتجاري.
