Камери майбутнього, можливо, не будуть потребувати в лінзах
У кожної камери, яку ви використовуєте у своєму житті, у фотоапарата, відеокамери і у камери мобільного телефону є лінза, яка фокусує потік падаючого світла на поверхні світлочутливого датчика. Але, цілком ймовірно, що камери в майбутньому не будуть мати потреби ні в яких лінзах взагалі, а досвідчений зразок такої безлинзовой камери, створений дослідниками з лабораторії Bell Labs, демонструє, що така технологія може бути реалізована досить просто і без використання дорогих компонентів.
Згідно наявної інформації, камера Bell Labs працює з допомогою незвичайного методу синтезу зображення, який називається методом всебічного зчитування (comprehensive sensing). Основою цього методу лежить твердження, що набір даних, отриманих в результаті однакових множинних вимірів, містить велику кількість перекрывающейся надлишкової інформації. В теорії, для досягнення якісного результату потрібно істотно меншу кількість вимірювань, дані яких повинні бути оброблені більш глибоко і ефективно.
Вищеописане теоретичне припущення було реалізовано у вигляді дослідного зразка камери, яка складається з двох основних частин, збирає діафрагми (assembly aperture) і одного світлочутливого датчика. Збирає діафрагма в даному випадку являє собою рідкокристалічну матрицю, яка дозволяє потрапляти в кожен момент часу на датчик світла, що приходить строго певної точки простору. А датчик - це напівпровідниковий чіп, який має тільки один кольоровий піксел.
Для того, щоб отримати кінцевий знімок камера за рахунок сканування з допомогою збирає діафрагми здійснює запис виміряних значень яскравості і колірних складових світла. Подальша математична обробка дозволяє виявити значення кореляції між різними даними, що використовується в подальшому для відтворення кольорового зображення цілком прийнятної якості.
Природно, що такий процес зйомки займає більше часу, ніж звичне нам час зйомки будь фотокамерою, адже діафрагмі безлинзовой камери замість одного "клацання" потрібно зробити їх тисячі й сотні тисяч. Наступна математична обробка і синтез зображення також вимагає значного часу. Але, незважаючи на такі недоліки, підхід Bell Labs надзвичайно ефективний, коли справа стосується кількості компонентів, матеріалів та вартості. Камера, яка не має механічних вузлів, оптики і датчик якої має один єдиний піксель, може бути неймовірно дешевим.
На жаль, реалізувати на практиці малогабаритну камеру, працюючу на вищеописаних принципах і здатну робити високоякісні зображення, які можуть конкурувати з зображеннями, знятими сучасними цифровими камерами, і вийде ще не скоро. В даний час ще не існує необхідних для цього технологій виробництва рідкокристалічних панелей, які можна використовувати в якості збирає діафрагми, ні процесорів, обчислювальна потужність яких дозволить швидко "переварити" такий потік даних, виробляючи при цьому складну математичну обробку.