"Metalääts" - revolutsioon objektiivimaailmas

22 jaanuar 2018

Teadlased on suutnud luua esmakordselt maailmas „metaläätse,“ mis suudab kogu nähtava valgusspektrumi koondada kõrgeresloutsiooniliselt ühte punkti. See läbimurre toob metaläätsed sammu lähemale fotograafia revolutsioonile, mis lõpuks asendaks suured kaameraobjektiivid väikeste kiipidega.

Esmakordselt anti metaläätsede arendusest teada Harvardi teadlaste poolt 2016 keskpaigas, mil anti teada, et uue tehnoloogia abil võidakse lõpuks luua suure resolutsiooniga objektiivid, mis on inimjuustest õhemad.

Selle asemel, et kasutada valguse fokusseerimiseks tahkeid kaarjaid klaasitükke, on „metamaterjalidest läätsed“ kaetud  „titaaniumdioksiid-nanofinidega“, mis aitavad valgusel koonduda ühte punkti täpselt samal viisil.

2016. aastal tõid arendajad välja, et järgmiseks väljakutseks saab olema mõistmine, kuidas sellised „metaläätsed“ suudaksid fokusseerida kogu nähtava spektrumi ja kõik värvid ühte punkti. See on aga nüüd saavutatud.

Harvard SEAS annab teada, et kõige uuem metalääts suudab täielikult eemaldada kromaatilise hälbe, mis on tänapäevaste kaamerate hulgas tüüpiline probleem. See on see, kui objektiivid ei suuda fokusseerida kõigile värvidele, mis on ühekaugusel, tekitades nii värvilised või vikerkaareääred fotode kontrastsetel aladel.

Foto: Stan Zurek

Fotod, millel on minimaalne kromaatiline hälve (ülal) ja tõsine kromaatiline hälve (all). 

Enne seda arendust on Harvardi teadlaste järgi kromaatilist hälvet suudetud vähendada ainult tänu läätsede lisamisele. Aga kuna sellise hälbe lahendamise jaoks on tavaliselt kasutatud mitmeid optilisi läätsi, on tekkinud selline olukord, kus (eriti kõrgetasemelise fotograafia jaoks) on objektiivid suured ja kobakad. Objektiivide läätsede asendamine metaläätsedega võiks kunagi anda sama optilise kvaliteedi vaid murdosaga seniste objektiivide kaalust ja suurusest.

Diagramm: Paul Chin

Tänapäeva objektiivid kasutavad mitmeid kobakaid optilisi läätsi, et valgust ühte punkti fokusseerida. Metaläätsed suudaksid sama teha väga õhukese läätse abil. Arendaja Alexander Zhu sõnutsi on nende akromaatiline lääts juba suuteline kõrgetasemelise valgel valgusel põhineva pildistamisega hakkama saama ehk ollakse juba väga lähedal metaläätsede optilistesse seadeldisse, nt kaameratesse asetamisele.

Kuna senine fokusseerimise probleem on nüüd lahendatud, asuvad teadlased nüüd läätse suurendama u 1 cm diameetriga ketta suuruseks, mis tekitab ilmselt veelgi kasutusvõimalui tuleviku tarbeks.

Informatiivse video leiad siit. Ja kui soovid veelgi enam teada, vaata siia.

Allikas: PetaPixel