Het is geen geheim dat smartphonecamera’s de afgelopen jaren grotendeels onveranderd zijn gebleven vanwege de beperkingen om alle componenten in een dunne smartphonebehuizing te huisvesten. Dit alles zou echter in de nabije toekomst kunnen veranderen, aangezien wetenschappers nu onthuld een nieuwe hybride meta-optische technologie waarmee smartphonegebruikers hoogwaardige foto’s kunnen maken zonder de omvang van traditionele camera’s.
Net als professionele camera’s die verwisselbare lenzen gebruiken, maakt deze nieuwe technologie gebruik van platte optica gemaakt van metastructuren om te manipuleren licht en leg beelden van hoge kwaliteit vast met behoud van een compacte vormfactor. Deze aanpak lost niet alleen de beperking op van smartphones die afhankelijk zijn van meerdere camera’s voor verschillende brandpuntsafstanden, maar vermindert ook de behoefte aan overmatige verwerking, wat resulteert in een meer natuurlijke output.
De uitdagingen aangaan
Hoewel het concept van het gebruik van op metamateriaal gebaseerde optica eenvoudig lijkt, stuitten onderzoekers op aanzienlijke uitdagingen bij het modelleren van de complexe interacties tussen licht en verschillende optische componenten, wat ertoe leidde dat de ontwerpen niet voldeden aan de gewenste beeldkwaliteit volgens conventionele normen.
Om deze problemen op te lossen, nam de”hardware-in-loop-strategie”over en voerde experimenten uit met behulp van fysieke lenzen en sensoren, waardoor de geheugenbehoefte aanzienlijk werd verminderd en de algehele prestaties werden verbeterd.
Na de veranderingen was het team in staat beelden te produceren die vergelijkbaar zijn met die gemaakt met het vlaggenschipaanbod van Sony, de Sony Alpha 1 III, gecombineerd met een 85 mm f/1.8-lens. Bovendien was het totale volume van het hybride meta-optische systeem minder dan 1% van de grootte van de Sony-opstelling, wat deze innovatie nog indrukwekkender maakt.
Vooruitkijkend
Vladimir Katkovnik , een senior research fellow aan de Universiteit van Tampere in Finland en co-auteur van de studie, benadrukte het belang van deze innovatie en de mogelijke toepassingen ervan. Hij benadrukte het nut van deze technologie bij de ontwikkeling van een nieuwe generatie op maat gemaakte smartphonecamera’s, met name op gebieden als de biogeneeskunde.
Bovendien gelooft het team ook dat deze hybride meta-optische technologie kan worden geïntegreerd in gewone smartphones , waardoor we dichter bij een toekomst komen waarin smartphonefoto’s wedijveren met die van DSLR-camera’s.