Пристрій, квадрат якого розміром всього 0,04 дюйма на 0,05 дюйма (1 на 1,2 міліметра), має потенціал миттєво перемикати свою "діафрагму" серед ширококутних, риб'ячих очей та масштабування. А оскільки пристрій настільки тонкий, товщиною лише кілька мікронів, його можна вбудувати де завгодно. (Для порівняння, середня ширина людського волосся становить близько 100 мкм.)
"Весь задній стіл вашого телефону може бути фотоапаратом", - сказав Алі Хаджімірі, професор електротехніки та медичної інженерії Каліфорнійського технологічного інституту (Caltech) та головний слідчий дослідницької роботи, описуючи нову камеру.
Це може бути вбудовано в годинник або в пару окулярів або в тканину, сказав Хаймірі в Live Science. Він навіть міг бути розроблений для запуску в космос як невеликий пакет, а потім розгортання у дуже великі тонкі аркуші, які зображують Всесвіт з резолюціями, які ніколи не були можливі, додав він.
"Не існує принципового обмеження на те, наскільки ви могли б збільшити резолюцію", - сказав Хаджимірі. "Ви можете робити гігапікселі, якщо хочете". (Зображення гігапікселя має 1 мільярд пікселів, або в 1000 разів більше, ніж зображення з 1-мегапіксельної цифрової камери.)
Хаймірі та його колеги представили свою інновацію, яка називається оптичним фазовим масивом, на конференції «Лазер та електрооптика» оптичного товариства (OSA), яка відбулася в березні. Дослідження також було опубліковане в Інтернеті в OSA Technical Digest.
Хаймірі сказав, що пристрій, що підтверджує концепцію, - це плоский аркуш із масивом із 64 приймачів світла, який можна розглядати як крихітні антени, налаштовані на отримання світлових хвиль. Кожен приймач у масиві індивідуально керується комп'ютерною програмою.
За частки секунди світловими приймачами можна маніпулювати, щоб створити зображення предмета в крайній правій частині подання, або в крайній лівій частині, або десь між ними. І це можна зробити, не наводячи пристрій на об’єкти, що було б необхідно за допомогою камери.
"Краса цієї речі полягає в тому, що ми створюємо зображення без будь-якого механічного руху", - сказав він.
Хаджимірі назвав цю особливість "синтетичною діафрагмою". Щоб перевірити, наскільки добре він працював, дослідники склали тонким масивом силіконовий комп'ютерний чіп. В експериментах синтетична апертура збирала світлові хвилі, а потім інші компоненти на мікросхемі перетворювали світлові хвилі в електричні сигнали, які направлялися на датчик.
Отримане зображення схоже на шахматну дошку з освітленими квадратами, але базове зображення з низькою роздільною здатністю - лише перший крок, сказав Хаймірі. Здатність пристрою маніпулювати вхідними світловими хвилями настільки точна і швидка, що теоретично він може за лічені секунди зафіксувати сотні різних зображень у будь-якому виді світла, включаючи інфрачервоне.
"Ви можете зробити надзвичайно потужну і велику камеру", - сказав Хаджимірі.
Досягнення перегляду високої потужності за допомогою звичайної камери вимагає, щоб об'єктив був дуже великим, щоб він міг збирати достатньо світла. Ось чому професійні фотографи в кулуарах спортивних змагань мають величезні об'єктиви камер.
Але більші лінзи потребують більшої кількості скла, і це може вносити в образ світлі та кольорові недоліки. Оптичний фазований масив дослідників не має такої проблеми, або додав основну масу, сказав Хаймірі.
На наступному етапі своїх досліджень Хаджимірі та його колеги працюють над тим, щоб зробити пристрій більшим, з більшістю приймачів світла в масиві.
"По суті, немає обмежень у тому, наскільки ви могли б збільшити дозвіл", - сказав він. "Це лише питання про те, наскільки великим ви можете зробити поетапний масив."
