Investigadores desarrollan una cámara del tamaño de un grano de sal

Imagen: Universidad de Princeton

Investigadores de la Universidad de Princeton y la Universidad de Washington han desarrollado una cámara ultracompacta que parece ser ideal para espías y mirones.

Como Detallada en un artículo en el sitio de ingeniería de Princeton, la cámara, que aprovecha una tecnología llamada”metasuperficie”, mide similar al tamaño de un solo grano de sal. A diferencia de las cámaras tradicionales que se basan en lentes de plástico o vidrio curvo para crear imágenes, esta pequeña cámara de metasuperficie utiliza 1,6 millones de postes cilíndricos (“cada uno aproximadamente del tamaño del virus de inmunodeficiencia humana (VIH)”) para la óptica.

Imagen: Princeton Universidad

De la Universidad de Princeton:

Cada publicación tiene una geometría única y funciona como una antena óptica. Es necesario variar el diseño de cada poste para dar forma correctamente a todo el frente de onda óptica. Con la ayuda de algoritmos basados en aprendizaje automático, las interacciones de las publicaciones con la luz se combinan para producir imágenes de la más alta calidad y el campo de visión más amplio para una cámara de metasuperficie a todo color desarrollada hasta la fecha.

Una innovación clave en la creación de la cámara estaba el diseño integrado de la superficie óptica y los algoritmos de procesamiento de señales que producen la imagen. Esto impulsó el rendimiento de la cámara en condiciones de luz natural, en contraste con las cámaras de metasuperficie anteriores que requerían la luz láser pura de un laboratorio u otras condiciones ideales para producir imágenes de alta calidad, dijo Felix Heide, autor principal del estudio y profesor asistente de informática. ciencia en Princeton.

“Ha sido un desafío diseñar y configurar estas pequeñas nanoestructuras para hacer lo que usted quiere”, dijo Ethan Tseng, un Ph.D. en Ciencias de la Computación de Princeton. estudiante que codirigió el estudio.”Para esta tarea específica de capturar imágenes RGB de gran campo de visión, anteriormente no estaba claro cómo codiseñar los millones de nanoestructuras junto con algoritmos de posprocesamiento”.

“Aunque el enfoque de la óptica El diseño no es nuevo, este es el primer sistema que utiliza una tecnología óptica de superficie en la parte frontal y un procesamiento basado en los nervios en la parte posterior ”, comentó Joseph Mait de Mait-Optik, ex investigador principal y científico jefe del Laboratorio de Investigación del Ejército de EE. UU. que no participó en el estudio.

“La importancia del trabajo publicado es completar la tarea hercúlea de diseñar conjuntamente el tamaño, la forma y la ubicación de los millones de características de la metasuperficie y los parámetros del procesamiento posterior a la detección para lograr el rendimiento de imagen deseado ”, señaló Mait.

Fuente: Universidad de Princeton