Naukowcy opracowali kamerę, która może jednocześnie rejestrować obrazy pola świetlnego o wysokiej rozdzielczości z głębią ostrości od kilku centymetrów do kilometra.
Inspiracją do stworzenia takiego urządzenia był układ wzrokowy Dalmanitina socialis, trylobita z epoki kambryjskiej. Według naukowców, pozwalał on jednocześnie skupić się zarówno na pobliskich ofiarach, jak i odległych drapieżnikach. Ten wyginięty kilkaset milionów lat temu organizm był jednym z najdawniejszych stawonogów posiadających oczy złożone. Miał dwa optycznie jednorodne zespoły soczewek o różnych współczynnikach załamania, górną soczewkę z centralnym wybrzuszeniem wykonanym z kalcytu i dolną soczewkę wykonaną ze związku organicznego.
Naukowcy zastosowali technologię płaskich soczewek (metasoczewek), które skupiają światło za pomocą tak zwanych metapowierzchni. Te działają na poziomie podfalowym, wykorzystując nanostruktury do rozpraszania światła zamiast konwencjonalnego załamania i propagacji światła widzianego przez optykę szklaną. Nanostruktury wychwytują i ponownie emitują światło z wielką dokładnością, ponieważ są w stanie zdefiniować fazę, widmo, polaryzację i modalność światła.
Miliony nanofilarów (mierzących 1/200 średnicy ludzkiego włosa) ułożono w równoległym układzie, z których każdy był skierowany prostopadle do obiektu i czujnika. Naukowcom udało się tak ukształtować, dopasować i ułożyć każdy z nanofilarów, aby przepuszczał światło przez różne obszary soczewki. Te nanofilary zaginają światło tak, że bliskie i dalekie obiekty wydają się być skupione na jednej płaszczyźnie, czyli czujniku kamery.
Komputery odgrywają kluczową rolę w łączeniu tysięcy obrazów pola świetlnego. Algorytm rekonstrukcji oparty na splotowej wieloskalowej sieci neuronowej eliminuje aberracje (głównie chromatyczną i komatyczną) tworzone przez metasoczewki. Co więcej, zmniejsza on wymagania projektowe dotyczące achromatycznej optyki metapowierzchniowej. Ta bowiem jest trudna do wykonania, komórki jednostkowe mają niewielki otwór względny oraz ograniczoną wydajność ogniskowania. Optyka i oprogramowanie współpracują ze sobą, a w efekcie wysoka rozdzielczość zostaje połączona z ekstremalną głębią ostrości.
Technologia ta może znaleźć zastosowanie w systemach obrazowania opartych o pole świetlne, takich jak fotografia konsumencka, mikroskopia optyczna i widzenie maszynowe.
a nie trylobita?
Racja
Mnie ciekawi, kto wtedy "wykonywał" te soczewki? Zwłaszcza tę z kalcytu.
I dlaczego takie niby proste stworzenie ma takie genialne oczy kiedy my mamy tak ograniczone.
BilndClik; miało genialne oczy ale ograniczony "mózg", u nas jest odwrotnie. Ale to tu opisywane to zwierzę wymarłe, dziś najbardziej rozbudowane oczy posiadają ustonogi. Widzą w UV, posiadają zdolność widzenia światła spolaryzowanego zarówno liniowo jak i kołowo, co wykorzystują m.in.do komunikacji, tym bardziej, że podobnie jak mątwy potrafią aktywnie zmieniać kolor, również w sposób dla nas i dla potencjalnych drapieżców niewidoczny (patrz polaryzacja).
"miały takie genialne oczy" tak samo jak starożytni "mieli takie genialne samochody jak my", bo również stosowali koła w wozach :-P
No i lipa... Panowie naukowcy się napracowali, odwalili kawał dobrej roboty, ale cała ten ich wysiłek psu na budę, bo niestety nie czytali komentarzy na optycznych, więc nie wiedzieli, że duża głębia ostrości to ślepa uliczka i nikomu nie jest do niczego potrzebna...
@xylus:
"duża głębia ostrości to ślepa uliczka i nikomu nie jest do niczego potrzebna"
Ci co potrzebowali dużej głębi ostrości wymarli wraz z trylobitami.
Tacy ludzie nazywali się Bruce Gilden, Robert Frank, William Eggleston, Bruce Davidson i są blisko wymarcia faktycznie :D
Negatyw30 kwietnia 2022, 20:38
@xylus:
"duża głębia ostrości to ślepa uliczka i nikomu nie jest do niczego potrzebna"
Ci co potrzebowali dużej głębi ostrości wymarli wraz z trylobitami.
Tak samo jak dinozaury :PPP nauczyli się latać i piura im wyrosły :P
to się teraz telewizja nazywa i kinematografia a nie przerośnięty gad czytaj jaszczurka
@BlindClick
Kameleony też maja nieprzeciętne oczy ale raczej nie chciałbyś takich ;-)
...Ci co potrzebowali dużej głębi ostrości wymarli wraz z trylobitami...
To ci od zdjęć makro nie potrzebują dużej głębi?
@hering, fotografowane robaczki są bardzo małe, głębia ostrości 0,01 metra (1 cm) w zupełności wystarczy. Duża głębia ostrości to taka, która ma więcej niż 5 metrów.
1 cm głębi przy makro to nie makro :P