Flat linsa: Endir hefðbundins fókus í ljósmyndun

• Höfundur:
• Höfundur nafn

  Quantumrun Foresight
• Kann 5, 2022

Innsýn samantekt

Þróun flatlinsutækni er að endurmóta hvernig við nálgumst myndatöku í ýmsum atvinnugreinum, allt frá því að efla sjálfstæða ákvarðanatöku í sjálfkeyrandi bílum til að gera grennri og meira aðlaðandi snjallsímahönnun. Þessi tækni hefur tilhneigingu til að gera ljósmyndun aðgengilegri fyrir áhugafólk, bæta læknisfræðilega myndgreiningu og jafnvel hafa áhrif á fjárfestingu hins opinbera í opinberri þjónustu. Langtímaáhrifin eru meðal annars bættar rannsóknir og meðferðarárangur í lækningastofum og skilvirkara eftirlit með skarpari myndum af öryggismyndavélum.

Flat linsu samhengi

Hefð er fyrir því að ef margir hlutir koma fram á ljósmynd og í mismunandi fjarlægð, þá myndi aðeins hluturinn sem verið er að stilla fókus á virðast skörp, en hlutir í forgrunni og bakgrunni myndu virðast misjafnlega óskýrir. Frá og með ársbyrjun 2022 þarf meirihluti myndavéla sem notaðar eru í snjallsíma eða smásjár að stilla fókus áður en mynd er tekin. Hins vegar hefur ný myndavélarnýjung verið þróuð sem gæti eytt áskorunum sem tengjast fókus myndavélarinnar.

Hefðbundnar linsur í myndavélum einbeita ljósinu með því að breyta samhliða ljósgeislum í kúlulaga bylgjur sem renna saman í miðpunkti. Vísindamenn hafa síðan áttað sig á því að hægt er að efla hönnun myndavélarlinsu verulega eftir að hafa uppgötvað að ljósbylgjur af ýmsum gerðum gætu haft svipuð áhrif. Með því að nota þessa innsýn þróuðu vísindamenn við háskólann í Utah myndavél (2020) sem krefst ekki lengur fókus, og notuðu það með eintölu linsu með þykkt upp á einn þúsundasta úr tommu.

Fyrir samhengi samanstanda hefðbundnar myndavélar - sérstaklega þær sem eru notaðar af nútíma snjallsímum - úr mörgum linsuhlutum til að framleiða hágæða, fókusar ljósmyndir. Á sama tíma gerir nýja flatlinsunýjungin möguleika á aukinni mynddýpt í fókus, sem heldur öllu myndefni í fókus. Rannsóknarteymið birti niðurstöður sínar varðandi nýju flatlinsuna í Optica, fræðilegu tímariti sem gefið er út af The Optical Society (OSA). Þar sýndi rannsóknarhópurinn hvernig linsan gæti haldið fókus fyrir hluti með allt að 6 metra millibili á einni sléttu. Tilraunir sönnuðu að linsan hagaði sér eins og spáð var, með fókusdýpt margfalt meiri en hefðbundin linsa með jafnri brennivídd.

Truflandi áhrif

Fyrir bílaiðnaðinn er hægt að nota flatar linsur til að koma í stað núverandi myndavélabúnaðar í sjálfkeyrandi bílum og efla sjálfstætt ákvarðanatökukerfi þeirra. Þessi tækni gæti veitt mjög skilvirka lýsingu fyrir ljósgreiningar- og fjarlægðartæki (LIDAR), eins og þau sem rafbílaframleiðendur eins og TESLA nota. Þetta forrit bætir ekki aðeins skilvirkni sjálfkeyrandi kerfa heldur gerir þau mögulega aðgengilegri og hagkvæmari.

Í rafeindageiranum fyrir neytendur geta flatar linsur leitt til grannari myndavélahönnunar, sem gerir snjallsímahönnuðum kleift að draga úr myndavélahögg símans og veita aukna ljósmyndaupplifun. Þetta gæti leitt til fagurfræðilegra ánægjulegra símahönnunar sem höfðar til breiðari neytendamarkaðar. Að auki gæti læknaiðnaðurinn séð verulegar framfarir með því að setja flatlinsur inn í líflæknisfræðileg tæki sem notuð eru til myndgreiningar, svo sem speglunar. Þetta myndi gera myndavélar og önnur myndgreiningarkerfi léttari, minna flókin í smíði og hugsanlega hagkvæmari, auka læknisaðgerðir og umönnun sjúklinga.

Möguleikar flatlinsa ná einnig til almennings, sem gæti leitt til þess að fleiri taki ljósmyndun sem áhugamál. Þar sem flatlinsur þyrftu ekki eins mikla tækniþekkingu til að taka mjög fókusar ljósmyndir gætu þær gert ljósmyndun aðgengilegri fyrir áhugamenn. Þetta gæti verið jákvæð þróun fyrir myndavélaframleiðendur og smásala þar sem það opnar nýjan markaðshluta. 

Afleiðingar flatrar linsu

Víðtækari áhrif flatrar linsu geta verið:

• Vísinda- og lækningastofur geta bætt myndgreiningarbúnað sinn, sem leiðir til betri rannsókna og meðferðarárangurs, sem getur flýtt fyrir uppgötvun nýrra læknisfræðilegra lausna og aukið umönnun sjúklinga.
• Bílaframleiðendur auka getu sjálfkeyrandi kerfa sinna til að taka hágæða ákvarðanir með því að safna skýrari myndbandsgögnum, sem hugsanlega gera sjálfkeyrandi ökutæki áreiðanlegri og öruggari fyrir almenning.
• Öryggismyndavélar safna skarpari myndum og myndböndum af rýmunum sem þeir lögreglumenn leiða til skilvirkara eftirlits og hugsanlega lækka glæpatíðni á vöktuðum svæðum.
• Að minnka aðgangshindranir og námsferil til að fá aðgang að hágæða myndavélum og nota þær til að taka hágæða ljósmyndir, sem gerir fleirum kleift að taka þátt í ljósmyndun á faglegum vettvangi án mikillar þjálfunar eða fjárfestingar.
• Samfélagsleg framför í gæðum sjónræns efnis sem deilt er á stafrænum kerfum, sem leiðir til sjónrænni auðgaðrar upplifunar á netinu og hefur mögulega áhrif á hvernig við miðlum og deilum upplýsingum.
• Hugsanleg lækkun á framleiðslukostnaði fyrir myndgreiningartæki, sem leiðir til hagkvæmari vara og mögulega aukinn aðgang að gæða myndtækni á þróunarsvæðum.
• Þróun nýrra umhverfisreglugerða til að stjórna framleiðslu og förgun flatra linsa, sem leiðir til ábyrgari framleiðsluaðferða og minni umhverfisáhrifa.
• Ríkisstjórnir fjárfesta hugsanlega í flatlinsutækni fyrir ýmsa opinbera þjónustu, svo sem umferðarstjórnun og almannaöryggi, sem leiðir til skilvirkari og viðbragðsmeiri stjórnunar.

Spurningar sem þarf að íhuga

• Telur þú að flatar linsur verði aðgengilegar almenningi?
• Ef flatlinsan verður staðall fyrir ljósmyndun og myndavél, hvaða atvinnugreinar munu hagnast mest?