Seadmel, ruudul, mis mõõdab vaid 0,04 tolli kuni 0,05 tolli (1 x 1,2 millimeetrit), on võimalus vahetada oma "ava" lainurga, kalasilma ja suumi vahel kohe. Ja kuna seade on nii õhuke, vaid mõne mikroni paksune, võiks selle manustada ükskõik kuhu. (Võrdluseks - juuste keskmine laius on umbes 100 mikronit.)
"Kogu teie telefoni tagakülg võiks olla kaamera," ütles uut kaamerat kirjeldades California tehnikainstituudi (Caltech) elektrotehnika ja meditsiinitehnika professor ja uurimistöö peauurija Ali Hajimiri.
Selle võiks kinnistada kella või prillipaari või kangasse, rääkis Hajimiri Live Science'ile. Ta võiks isegi kavandada väikese pakendina kosmosesse laskmise ja seejärel lahti kerimise väga väikesteks õhukesteks lehtedeks, mis kujutavad universumit eraldusvõimega, mis kunagi varem pole võimalik olnud, lisas ta.
"Sellel, kui palju võiksite lahutusvõimet suurendada, pole põhimõttelist piirangut," ütles Hajimiri. "Kui soovite, võiksite teha ka gigapiksleid." (Gigapiksline pilt on 1 miljard pikslit ehk 1000 korda suurem kui 1-megapiksline digitaalkaamera.)
Hajimiri ja tema kolleegid tutvustasid oma uuendust, mida nimetatakse optiliseks etapiviisiliseks massiiviks, optilise seltsi (OSA) laserite ja elektro-optika konverentsil, mis toimus märtsis. Uuringud avaldati ka veebis OSA tehnilises kokkuvõttes.
Kontseptsiooni tõestamiseks mõeldud seade on tasane leht, milles on 64 valgusvastuvõtjat, mida võib pidada pisikesteks antennideks, mis on häälestatud valguslainete vastuvõtmiseks, ütles Hajimiri. Iga massiivi vastuvõtjat kontrollib individuaalselt arvutiprogramm.
Sekundi murdosa jooksul saab valgusvastuvõtjaid manipuleerida, et luua objekt kujutisest vaate paremas servas või vasakpoolses servas või kuskil nende vahel. Ja seda saab teha ilma seadmele objektidele suunamata, mis oleks vajalik kaameraga.
"Selle asja ilu on see, et loome pilte ilma mehaanilise liikumiseta," ütles ta.
Hajimiri nimetas seda funktsiooni "sünteetiliseks avaks". Selle toimimise kontrollimiseks panid teadlased õhukese massiivi üle räniarvuti. Katsetes kogus sünteetiline ava valguslaineid ja seejärel muutsid kiibi muud komponendid valguslained elektrilisteks signaalideks, mis saadeti andurile.
Saadud pilt näeb välja nagu valgustatud ruutudega ruut, kuid see madala eraldusvõimega põhipilt on alles esimene samm, ütles Hajimiri. Seadme võime sissetulevate valguslainetega manipuleerida on nii täpne ja kiire, et teoreetiliselt suudaks see sekundite jooksul jäädvustada sadu erinevaid pilte mis tahes valguses, sealhulgas infrapunakiirguses, ütles ta.
"Saate teha äärmiselt võimsa ja suure kaamera," sõnas Hajimiri.
Tavalise kaamera abil suure võimsusega vaate saavutamiseks on vaja, et objektiiv oleks väga suur, et see saaks piisavalt valgust koguda. Seetõttu käivad spordisündmuste kõrval professionaalsed fotograafid tohutult kaameraläätsi.
Kuid suuremad objektiivid vajavad rohkem klaasi ja see võib tekitada pildil valguse ja värvi puudusi. Teadlaste optilisel etapiviisilisel massiivil pole seda probleemi ega mingit lisamahtu, ütles Hajimiri.
Uurimistöö järgmises etapis töötavad Hajimiri ja tema kolleegid selle nimel, et seade oleks suurem, massiivis oleks rohkem valgusvastuvõtjaid.
"Põhimõtteliselt pole piirangut sellele, kui palju te eraldusvõimet suurendada saaksite," ütles ta. "See on lihtsalt küsimus, kui suure saate etapiviisilise massiivi teha."
