لنز تخت: پایان فوکوس سنتی در عکاسی

• نویسنده:
• نام نویسنده

  آینده نگاری کوانتوم ران
• ممکن است 5، 2022

خلاصه بینش

توسعه فناوری لنزهای مسطح در حال تغییر شکل رویکرد ما به تصویربرداری در صنایع مختلف است، از افزایش تصمیم‌گیری مستقل در خودروهای خودران تا امکان طراحی باریک‌تر و جذاب‌تر گوشی‌های هوشمند. این فناوری پتانسیل این را دارد که عکاسی را برای آماتورها در دسترس تر کند، تصویربرداری پزشکی را بهبود بخشد و حتی بر سرمایه گذاری دولت در خدمات عمومی تأثیر بگذارد. پیامدهای بلندمدت شامل بهبود یافته های تحقیقاتی و درمانی در آزمایشگاه های پزشکی و نظارت موثرتر از طریق تصاویر دوربین های امنیتی واضح تر است.

زمینه لنز تخت

به طور سنتی، اگر بسیاری از اشیاء در یک عکس و در فواصل مختلف نشان داده شوند، تنها شیئی که روی آن فوکوس می‌شود واضح به نظر می‌رسد، در حالی که اشیاء در پیش‌زمینه و پس‌زمینه به درجات مختلف تار به نظر می‌رسند. از اوایل سال 2022، اکثر دوربین‌های مورد استفاده در گوشی‌های هوشمند یا میکروسکوپ نیاز به فوکوس قبل از گرفتن عکس دارند. با این حال، یک نوآوری دوربین جدید توسعه یافته است که ممکن است چالش های مرتبط با فوکوس دوربین را از بین ببرد.

لنزهای معمولی در دوربین ها نور را با تبدیل پرتوهای نور موازی به امواج کروی که در یک نقطه مرکزی ادغام می شوند، متمرکز می کنند. از آن زمان محققان متوجه شدند که طراحی لنز دوربین می تواند به طور قابل توجهی پس از کشف این که امواج نور با اشکال مختلف می توانند اثر مشابهی را ارائه دهند، پیشرفت کند. با استفاده از این بینش، محققان دانشگاه یوتا دوربینی (2020) ساختند که دیگر نیازی به فوکوس ندارد و این کار را با استفاده از یک لنز منفرد با ضخامت یک هزارم اینچ انجام دادند.

برای زمینه، دوربین‌های سنتی - به‌ویژه دوربین‌هایی که توسط تلفن‌های هوشمند مدرن استفاده می‌شوند - از اجزای لنز زیادی برای تولید عکس‌های با کیفیت بالا و فوکوس تشکیل شده‌اند. در همین حال، ابداع لنز تخت جدید اجازه می دهد تا تصاویر با عمق فوکوس افزایش یافته، که همه سوژه ها را در فوکوس نگه می دارد. تیم تحقیقاتی یافته‌های خود را در مورد لنز تخت جدید در اپتیکا، یک مجله دانشگاهی منتشر شده توسط The Optical Society (OSA) منتشر کردند. در آن، تیم تحقیقاتی نشان داد که چگونه لنز می‌تواند فوکوس را برای اجسامی تا فاصله ۶ متری از هم در یک دشت حفظ کند. آزمایش‌ها ثابت کردند که لنز طبق پیش‌بینی‌ها رفتار می‌کند، با عمق فوکوس چندین برابر بیشتر از یک لنز سنتی با فاصله کانونی برابر.

تاثیر مخرب

برای صنعت خودرو، لنزهای تخت می توانند جایگزین مکانیسم های دوربین فعلی در خودروهای خودران شوند و سیستم های تصمیم گیری مستقل آنها را تقویت کنند. این فناوری می تواند روشنایی بسیار کارآمدی را برای دستگاه های تشخیص نور و محدوده (LIDAR) فراهم کند، مانند دستگاه هایی که توسط سازندگان خودروهای الکتریکی مانند TESLA استفاده می شود. این برنامه نه تنها کارایی سیستم های خودران را بهبود می بخشد، بلکه به طور بالقوه آنها را در دسترس تر و مقرون به صرفه تر می کند.

در بخش لوازم الکترونیکی مصرفی، لنزهای تخت ممکن است منجر به طراحی دوربین باریک‌تر شوند و به طراحان گوشی‌های هوشمند اجازه می‌دهند تا برآمدگی دوربین گوشی را کاهش دهند و تجربه عکاسی بهتری را ارائه دهند. این می‌تواند منجر به طراحی‌های زیباتر گوشی شود و برای بازار مصرف گسترده‌تری جذاب باشد. علاوه بر این، صنعت پزشکی می تواند با استفاده از لنزهای مسطح در ابزارهای زیست پزشکی مورد استفاده برای تصویربرداری، مانند آندوسکوپی، پیشرفت های قابل توجهی را ببیند. این امر باعث می‌شود دوربین‌ها و سایر سیستم‌های تصویربرداری سبک‌تر، پیچیده‌تر و احتمالاً مقرون‌به‌صرفه‌تر شوند و رویه‌های پزشکی و مراقبت از بیمار را افزایش دهند.

پتانسیل لنزهای تخت برای عموم مردم نیز گسترش می‌یابد، که احتمالاً منجر به این می‌شود که افراد بیشتری عکاسی را به عنوان یک سرگرمی انتخاب کنند. از آنجایی که لنزهای تخت برای گرفتن عکس های با فوکوس بالا به دانش فنی زیادی نیاز ندارند، می توانند عکاسی را برای آماتورها در دسترس تر کنند. این می تواند یک پیشرفت مثبت برای تولید کنندگان و خرده فروشان دوربین باشد، زیرا بخش جدیدی از بازار را باز می کند. 

پیامدهای لنز تخت

پیامدهای گسترده تر لنز تخت ممکن است شامل موارد زیر باشد:

• آزمایشگاه‌های علوم و پزشکی می‌توانند تجهیزات تصویربرداری خود را بهبود بخشند، که منجر به بهبود نتایج تحقیقات و درمان می‌شود، که ممکن است کشف راه‌حل‌های پزشکی جدید را تسریع کند و مراقبت از بیمار را افزایش دهد.
• سازندگان خودرو توانایی سیستم‌های خودران خود را برای تصمیم‌گیری با کیفیت بالا با جمع‌آوری داده‌های ویدیویی واضح‌تر افزایش می‌دهند و به طور بالقوه وسایل نقلیه خودران را برای استفاده عمومی قابل اعتمادتر و ایمن‌تر می‌کنند.
• دوربین‌های امنیتی تصاویر و ویدیوهای واضح‌تری را از فضاهایی که تحت نظارت قرار می‌دهند جمع‌آوری می‌کنند، که منجر به نظارت مؤثرتر و کاهش احتمالی نرخ جرم و جنایت در مناطق تحت نظارت می‌شود.
• کاهش موانع ورود و منحنی یادگیری برای دسترسی به دوربین‌های سطح بالا و استفاده از آن‌ها برای گرفتن عکس‌های باکیفیت، به افراد بیشتری اجازه می‌دهد بدون آموزش یا سرمایه‌گذاری گسترده به عکاسی در سطح حرفه‌ای بپردازند.
• بهبود اجتماعی در کیفیت محتوای بصری به اشتراک گذاشته شده در پلتفرم های دیجیتال، منجر به تجربه آنلاین غنی تر بصری می شود و احتمالاً بر نحوه برقراری ارتباط و اشتراک گذاری اطلاعات تأثیر می گذارد.
• کاهش بالقوه در هزینه های ساخت دستگاه های تصویربرداری، منجر به محصولات مقرون به صرفه تر و احتمالاً گسترش دسترسی به فناوری تصویربرداری با کیفیت در مناطق در حال توسعه می شود.
• توسعه مقررات زیست محیطی جدید برای مدیریت تولید و دفع لنزهای تخت، منجر به شیوه های تولید مسئولانه تر و کاهش اثرات زیست محیطی می شود.
• دولت‌ها به طور بالقوه در فناوری لنزهای مسطح برای خدمات عمومی مختلف، مانند مدیریت ترافیک و ایمنی عمومی سرمایه‌گذاری می‌کنند که منجر به حکومتداری کارآمدتر و پاسخگوتر می‌شود.

سوالاتی که باید در نظر گرفته شود

• آیا معتقدید لنزهای تخت به طور گسترده در دسترس عموم قرار می گیرند؟
• اگر لنز تخت به یک استاندارد عکاسی و دوربین تبدیل شود، کدام صنایع بیشترین سود را خواهند برد؟