Текст уведомления здесь

Физики создали фотофильтр, который дает хорошие снимки при плохом освещении

Ученые разработали фильтр для фотоаппарата, пропускающий в три раза больше света, чем обычные. Он позволяет делать снимки хорошего качества при слабой интенсивности освещения.
Добавить в закладки
Комментарии
Изобретение американских ученых описано в статье, опубликованной в журнале Optica.

В большинстве современных фотоаппаратов и камер в смартфонах для восприятия цвета используется та же технология, что и в 1970-е годы. Перед каждым датчиком-пикселем расположены три пиксельных светофильтра, поглощающие все цвета, кроме, соответственно, красного, зеленого и синего. При этом фильтры поглощают две трети светового спектра, что заметно снижает интенсивность освещения на снимке.

Ученые разработали новую технологию, при которой до датчика свет доходит с минимальными потерями. Такой результат достигается за счет сочетания работы специальной аппаратуры и программного обеспечения.

Фильтр представляет собой стеклянную пластину толщиной около одного микрона. Каждая ячейка фильтра состоит из 6 * 6 = 36 квадратиков с длиной стороны 3 микрометра. При этом на нее приходится девять пиксельных датчиков размером 6 микрометров. На сегодняшний день существует тенденция к уменьшению датчиков, поэтому в своей работе ученые также продемонстрировали применимость описанной технологии для меньших размеров.

Метод основан на использовании волновой природы света и свойствах его распространения в веществе и на границе сред. Со стороны датчика каждый квадратик ячейки имеет разную высоту. Пройдя сквозь эту сложную структуру, свет определенной длины волны, то есть определенного цвета, создает уникальное распределение интенсивности. Таким образом, зная «базис» распределений для каждого цвета, датчик способен дешифровать результирующий рисунок интенсивности.

Исследователи отмечают возможность массового производства таких фильтров. Процедура их изготовления короче, чем трехступенчатый процесс производства обычных фильтров поглощения. Кроме того, поскольку калибровка новых фильтров производится уже после выпуска, они нечувствительны к систематическим погрешностям производства.

По оценкам изобретателей, в широком доступе фотоаппараты и смартфоны с новыми фильтрами появятся где-то через три года. В разработке фильтра, способного воспринимать полную информацию о цветовом спектре объектов без потери интенсивности изображения, заинтересованы не только создатели пользовательской и профессиональной фототехники, но и, например, NASA. Американское космическое агентство планирует использовать такие фильтры для космических съемок околоземных объектов.
Добавить в закладки
Комментарии
Вам понравилась публикация?
Расскажите, что вы думаете, и мы подберем подходящие материалы