De volgende (d)evolutie in smartphone fotografie is grootte
Achterkant smartphone terug naar plat
Iedereen kent het en de meeste mensen zijn het er over eens dat het niet heel erg mooi is; uitpuilende cameramodules op een smartphone. Deze hobbels en uitsteeksels verdwijnen misschien snel dankzij een team van onderzoekers van de Universiteit van Utah die een radicaal dunne cameralens hebben ontwikkeld.
De lenselementen die tegenwoordig worden gebruikt in de smartphones zijn enkele millimeters dik. Dat klinkt misschien niet als veel, maar de beste smartphonecamera's gebruiken meerdere elementen (die al snel oplopen) wat resulteert in een te dunne smartphone die simpelweg niet genoeg ruimte heeft om ze allemaal te huisvesten: vandaar de trend van de uitstekende camera 'bumps'. Een team van onderzoekers op het gebied van elektrotechniek en computertechniek aan de Universiteit van Utah is er echter in geslaagd een nieuw type optische lens te creëren dat slechts enkele microns dik is, of ongeveer duizend keer dunner en honderd keer lichter dan wat je zult vinden in smartphones vandaag.
Aparte techniek
Hoe dat mogelijk is gezien de gebogen vorm van een cameralens cruciaal is om voldoende licht en een hele scène in één foto te kunnen vangen en buigen? De uitleg wordt benoemd in een gepubliceerd onderzoekstuk in de Proceedings van de National Academy of Sciences, hierin wordt het volgende verteld; de lens volgt een benadering vergelijkbaar met de gigantische zonnepanelen velden die over de hele wereld in gebruik zijn. In plaats van een gigantisch enkel reflecterend element dat onbetaalbaar en uitdagend zou zijn om te produceren, gebruiken deze zonnepanelen een uitgestrekte reeks kleinere reflectoren die elk onder verschillende maar specifieke hoeken zijn geplaatst om hun licht op een centrale toren te reflecteren. Eén op zichzelf produceert niet veel warmte, maar honderden tellen op om temperaturen te bereiken die zo heet kunnen worden als 6.330 graden Fahrenheit.
De lens die de onderzoekers hebben gemaakt, bestaat eigenlijk uit ontelbare kleine microstructuren die strategisch gepositioneerd zijn zodat elke proton licht buigt en doorgestuurd wordt naar de sensor van een camera. Wanneer ze allemaal samenwerken, produceren ze dezelfde resultaten als een enkel gebogen element. Voor de productie van de lenzen moest het team een nieuw fabricageproces, een nieuw polymeer en aangepaste algoritmen ontwikkelen om de vorm en positie van elke microstructuur te berekenen. Maar de resulterende lens kan volledig vlak zijn en is gemaakt van lichtgewicht kunststof.
Niet alleen kan deze nieuwe benadering van beeldvorming de camera 'bump' op de achterkant van je smartphone elimineren, het kan ook helpen om hele smartphones dunner en kleiner te maken door nog meer ruimte in de behuizing vrij te maken, zowel voor de camera's aan de voor- als achterkant. Het kan ook de vliegtijd verbeteren van verkenningsdrones die geen zware groothoeklenzen of telescopische lenzen op missies hoeven te dragen.
