Výskumný tím z Princetonskej a Washingtonskej univerzity prišli s jedinečným vynálezom. Ich miniatúrna kamera dosahuje veľkosť zrnka soli a je schopná vyhotovovať neuveriteľne kvalitné a farebné snímky, informuje Princeton.

Nano-optika a umelá inteligencia

Miniatúrna kamera, s ktorou tím vedcov prišiel, predstavuje neuveriteľný pokrok hneď v niekoľkých odvetviach. Napriek svojim extrémne malým rozmerom totiž dokáže vytvárať snímky s takou kvalitou, ako kamera, ktorá je až 500 000-násobne väčšia.

Za tak skvelé výsledky a parametre vďačí tím kombinácii špičkového hardvéru a pokročilého počítačového spracovania dát. Meria len asi 0,5 mm a na takúto malú plochu dokázali technici napchať až 1,6 milióna špeciálnych senzorov, ktoré majú veľkosť vírusu HIV, píše tím vo svojej štúdii.

Snímka vyhotovená miniatúrnou kamerou predošlej generácie (vľavo) a snímka, ktorá pochádza z novej kamery (vpravo). Zdroj: Ethan Tseng et al/Princeton

Každý z týchto bodov má špecifický tvar a funguje ako optická kamera, pričom rozličnosť tvarov je dôležitá pre schopnosť pre snímanie všetkých optických vlnových dĺžok. Interakcia týchto bodov so svetlom je následne vyhodnotené pomocou algoritmov strojového učenia a pretvorené do snímok s veľmi vysokou kvalitou.

Využitie v mnohých oblastiach

Takáto kamera pritom môže nájsť využitie hneď v niekoľkých odvetviach. Napríklad, ako vysvetľuje Princeton, v medicíne, kde môže poskytnúť detailné snímky priamo z ľudského tela. Ďalšou možnosťou je použiť väčšie množstvo takýchto kamier a pokryť nimi povrch, ktorý bude následne slúžiť ako jedna veľká a extrémne detailná kamera.

„Bolo skutočnou výzvou nakonfigurovať tieto malé nano-štruktúry tak, aby robili to, čo od nich chcete. Pre tento konkrétny účel zachytávania RGB snímok si širokým zorným polom bolo v minulosti nejasné, ako navrhnúť milióny nano-štruktúr spolu s algoritmami,“ vysvetľuje Ethan Tseng z Princetonskej univerzity, ktorý sa podieľal na vedení štúdie.

megafilm/freepik

Nejde síce o prvú kameru svojho druhu, ako prvá však produkuje tak ostré farebné snímky. Jej predchodcovia totiž trpeli malým zorným polom, skreslením snímok a neschopnosťou zachytiť všetky farby.

Prvá svojho druhu

Ako ďalej tím vysvetľuje, táto kamera síce nie je prvá s optickým dizajnom, je ale vôbec prvá, ktorá kombinuje optický dizajn so spracovaním založeným na neurónových sieťach. Objav sa tak pohybuje na úrovni, ako nedávna kamera, ktorou je možné nahliadnuť aj za stenu.

Northwestern University

V jej prípade síce nie je možné hovoriť o nejakej miniaturizácii, avšak svoju veľkosť tento systém kompenzuje schopnosťami. Dokáže totiž vidieť napríklad aj auto blížiace sa spoza rohu, avšak tím sa nachádza len na špičke ľadovca a je presvedčený o tom, že tento vynález dokáže ešte oveľa viac.

Čítajte viac z kategórie: Novinky