Zespół precyzyjnych soczewek i system mechanicznego sterowania obiektywem stanowi znaczącą pozycję w kosztach wytworzenia kamer i aparatów fotograficznych. W poszukiwaniach najtańszego sposobu produkcji obiektywu oraz współpracującego z nim przetwornika, amerykańscy naukowcy zainspirowali się budową oka.
W dużym uproszczeniu oko zbudowane jest z soczewki i elementu światłoczułego (siatkówka). Soczewka znajdująca się w oku posiada wszystkie wady prostego układu optycznego (aberracja sferyczna, chromatyczna, krzywizna pola). Część z nich jest eliminowana poprzez "oprogramowanie" czyli pracę mózgu. Natomiast "krzywizna pola" niwelowana jest dzięki rozmieszczeniu elementów światłoczułych na powierzchni półkolistej.
Budowa ludzkiego oka (wikipedia)
Naukowcy z uniwersytetów Northwestern i Illinois wpadli na pomysł umieszczenia matrycy z elementami światłoczułymi na elastycznej, zmieniającej kształt membranie. Promień krzywizny jest regulowany poprzez zmianę ciśnienia płynu wypełniającego zbiornik umieszczony pod membraną. Wynikiem połączenia takiej matrycy z soczewkami o podobnej zasadzie działania (zmiennym promieniu krzywizny) jest powstanie kamery o zmiennej ogniskowej i dobrej jakości obrazu. Rezultatem odpowiedniego współdziałania soczewki i matrycy jest możliwość uzyskania bardzo szerokiego kąta widzenia bez zniekształceń powstających przy stosowaniu prostych soczewek i płaskiej matrycy.
Prosta soczewka, przetwornik na membranie i hydrauliczne sterowanie zoomem - nowa koncepcja kamery
źródło: www.msnbc.msn.com
Kamera z takim obiektywem i przetwornikiem jest miniaturowym urządzeniem, natomiast jakość obrazu, kąt widzenia i możliwość robienia powiększenia obrazu powinny być zadowalające.
Największym wyzwaniem dla rozwoju tego rozwiązania jest rozdzielczość matrycy. W pierwszych prototypach udało się skonstruować matryce składające się jedynie z około 300 pikseli, co daleko odbiega od wymagań dla kamer. Na wdrożenia produkcyjne musimy jeszcze trochę poczekać.
