Исследователи из Принстонского университета разработали новый подход к получению широкоугольного изображения. Помимо фотографии, разработка может найти применение в создании оптических компьютеров, полупроводниковом производстве и медицине.
Для современных объективов характерен компромисс меду углом зрения и детализацией — расширяя границы кадра, приходится жертвовать относительными размерами и детализацией попадающих в него объектов. Такое положение дел кажется неизбежным и имеющим фундаментальные основания. Между тем, ученым, похоже, удалось нащупать выход из него.
Идея заключается в формировании широкоугольной картинки из большого количества более детализованных изображений, сделанных с меньшим углом зрения. Если возложить эту процедуру на процессор камеры, он не справится, но можно ли реализовать соответствующее решение с помощью оптической системы?
Что касается потери детализации из-за малого количества отражаемого деталями света и рассеивания в оптической системе, ответ положительный — необходимо лишь применить так называемые нелинейные оптические материалы, утверждают исследователи. Образно говоря, это позволяет пустить в дело лучи света, ранее «терявшиеся» по пути к регистратору. К сожалению, расплатой за применение указанных материалов является искажение изображения. Суть разработки, выполненной в Принстоне, заключается в том, что ученые нашли способ коррекции искажений. По образному выражению руководителя проекта, в получаемом изображении «все части сцены выглядят «приближенными» одновременно».
Коррекция искажений опирается на использование голограммы, включающей, помимо традиционно фиксируемой информации о цвете и яркости, еще одну величину — фазу. Роль нелинейной линзы играет кристалл ниобата стронция-бария. Обработав формированную голограмму по сложному математическому алгоритму, удается «развернуть» широкоугольное изображение высокого разрешения.
К сожалению, участники проекта не называют даже примерных сроков коммерциализации разработки, отмечая лишь большое количество областей ее потенциального применения.
Источник: AAAS