Ультратонка матрична камера, що працює як око комахи

ультратонка камера

Дослідницька група KAIST винайшла та створила ультратонку матричну камеру з біологічним дизайном для висококонтрастного зображення з високою роздільною здатністю. Її товщина всього 740 мкм. Про це пише журнал Nature.

Складне око комахи володіє чудовими візуальними характеристиками, такими як широкий кут огляду, висока чутливість до руху і велика глибина різкості, зберігаючи при цьому невеликий обсяг візуальної структури з невеликою фокусною відстанню. Серед них існує Xenos peckii — ендопаразіт паперових ос, очі яких мають сотні фоторецепторів в одній лінзі на відміну від звичайних складних очей з декількома світлочутливими клітинами в окремому очку. Ця унікальна структура забезпечує більш високий візуальний дозвіл, ніж очі інших комах. У Peckii Xenos око сприймає також часткові зображення через пігментовані чашки, які блокують потрапляюче світло між ними.

Натхненна структурою ока Xenos peckii, дослідницька група KAIST під керівництвом професора Чон Кі-Хуна продемонструвала повністю упаковану ультратонку камеру для очей комах. Вони розробили унікальну і нову конфігурацію мікрооптичного елемента, щоб повністю придушити оптичний шум між мікролінзами при зменшенні товщини камери. Цей оптичний компонент був інтегрований з додатковим датчиком зображення на основі оксиду металу і напівпровідника (CMOS), а кінцева товщина повністю упакованого об'єктива камери становить всього 740 мкм.

Повністю упакована ультратонка матрична камера успішно демонструє висококонтрастні зображення з чіткою матрицею, отримані з крихітних мікролінз. Для подальшого поліпшення якості, вчені обговорили принцип бачення ока комахи і об'єднали масиви зображень в одне за допомогою супердозволу. У цій роботі також показана перша демонстрація зображення з супердозволом, при якому виходить один інтегрований знімок з високою контрастністю і високою роздільною здатністю. При цьому за фактом він відновлений з масиву фотографій з високою контрастністю.

Команда думає, що їх дослідження буде мати вплив на технічний прогрес, а також наддасть значний вплив на міждисциплінарні спільноти мікро- і нанотехнологій, які видобувають інтелектуальність з природних фотонних структур. А також подібний винахід можна використовувати в роботі микророботів, в тому числі, схожих на реальних комах.

Джерело: 

Якщо вам цікаві новітні розробки в науковій та технічній сфері, підпишіться на електронну версію нашого журналу. smileyТам ви знайдете ексклюзивні матеріали, які не були опубліковані на нашому сайті!