За последние несколько лет используемые в смартфонах камеры существенно улучшились, однако, несмотря на все инновации, законы оптики, ограничивающие возможности камер, остались неизменными. Это становится особенно очевидным, если посмотреть на изображения, полученные с помощью «телеобъективов», вырезающих часть изображения на некоторых современных топовых смартфонах со сдвоенными камерами – таких, как iPhone 7 Plus или Xiaomi Mi6.
Вызов законам природы бросили учёные Калифорнийского технологического института, разработавшие протопип камеры нового типа. Роль объектива в ней выполняет сверхтонкая фазированная антенная решетка (optical phased array, OPA), которая путем алгоритмических вычислений выполняет то, что в объективе делают массивные стекла: управляет светом для фокусировки и получения изображения. Временные задержки на уровне квадриллионных (15 нулей) долей секунды может добавляться к различным участкам чипа, позволяя настраивать фокус без объектива.
Профессор Али Хаджимири (Ali Hajimiri) сообщает, что система «может мгновенно переключаться от фишая до телевика путём простой подстройки способа, которым решетка получает свет».
Слева – объект, справа – его изображение, полученное с помощью фазированной оптической решетки
Существующая на данный момент двухмерная безобъективная камера имеет решетку 8х8, то есть состоит всего из 64 отдельных датчиков и способна создавать изображения крайне низкого разрешения. Этому еще очень и очень далеко до современных камер смартфонов, однако ученые получили практическое подтверждение идеи, так что потенциал у неё есть, и коммерческие применения возможны – хотя бы и через несколько лет. Использование новой конструкции в массовом производстве позволило бы сделать камеры тонкими, легкими, гибкими и дешёвыми. Следующая цель команды разработчиков – создание более крупных решёток, способных формировать изображения высокого разрешения.
