Czy obiektywy już niedługo będą zupełnie płaskie, tanie i pozbawione wad? Przełom w pracach nad metasoczewkami

Choć aparaty cyfrowE z roku na rok stają się coraz doskonalsze, stale przesuwając granice tego, co możliwe w fotografii, w kwestii optyki wciąż bazujemy na XIX-wiecznej koncepcji. Być może jednak już niebawem na rynku optyki dokona się rewolucja na miarę tej, która pozwoliła zastąpić błony światłoczułe aparatów analogowych matrycami. Wszystko za sprawą metasoczewek.

Czym są metasoczewki?

O nowym sposobie skupiania światła usłyszeliśmy w 2016 roku za sprawą naukowców z Harvardu. Opracowane przez nich soczewki, w odróżnieniu od tradycyjnych układów optycznych bazują na metamateriałach, które zawierając nanostruktury mniejsze od długości poszczególnych fali światła, są w stanie je „pociąć” i przekształcić tak, jak założyli sobie to ich twórcy. Odpowiadają za to miliony mikroskopijnych obiektów z ditlenku tytanu, ułożonych w desenie, z których każdy odpowiada za ogniskowanie innego spektrum światła.

Sony A7 III - raty 20x0% (cena po cashbacku)

5 679 zł

Canon EOS R5 II - raty 20x0% + złoty pakiet 12 miesięcy Fotoforma Care

21 999 zł

Nikon Z6 III - raty 20x0% + 1500 zł voucher Fotoforma Care

12 989 zł

Sony A7 IV - raty 20x0% (cena po cashbacku)

9 099 zł

Canon EOS R6 Mark II - raty 20x0% (cena po cashbacku)

9 999 zł

Wykonane w ten sposób soczewki mogą być według naukowców cieńsze od ludzkiego włosa, o 30% ostrzejsze od najlepszych standardowych obiektywów na rynku, a dodatkowo pozwalać mają na nawet 170-krotne powiększenie obrazu. Są przy przy tym pozbawione wad optycznych, takich jak dystorsja i mogą być wytwarzane w niemal dowolnych rozmiarach, przy niskich kosztach produkcji.

Święty graal optyki

Brzmi zbyt pięknie, by było prawdziwe? Tak, ale tylko do czasu. Jak zawsze w przypadku nowych technologii pojawiają się problemy, których w początkowej fazie rozwoju nie sposób ominąć. Do tej pory, mimo że regulacja nanostruktur pozwalała na modelowanie określonych długości fal elektromagnetycznych, problemem było skupienie światła o różnej długości w jednym punkcie, co uniemożliwiało zaimplementowanie tego rozwiązania w powszechnie używanych instrumentach optycznych, takich jak obiektywy.

Naukowcy z Harvardu właśnie dokonali jednak w tej kwestii przełomu. Dzięki zastosowaniu par nanostruktur odpowiadających za kontrolę fal o określonej gługości, są wstanie regulować całe spektrum światła widzialnego jednocześnie. Złączone w pary struktury umożliwiają stosowne spowolnienie przepływu fal o określonych długościach, a tym samym skupienie ich wszystkich w jednym miejscu. To wszystko przy pomocy jednej soczewki.

To kolejny wielki krok. - mówi Federico Capasso, wykładowca Harvardu i jeden z twórców projektu. - Metasoczewki są cienkie, łatwie w produkcji oraz tanie. Ten przełom przenosi te zalety na całe widzialne spektrum światła.

Sprawdź najlepsze promocje >

Statyw Manfrotto MT190CXPRO4, 4...

2203 PLN

Sprawdź

Statyw Manfrotto MT190XPRO3, 3 sekcje,...

846 PLN

Sprawdź

Calumet Filtr CPL SMC 67 mm Ultra Slim...

224 PLN

Sprawdź

Calumet Filtr CPL SMC 72 mm Ultra Slim...

244 PLN

Sprawdź

Calumet Filtr ND4x SMC 77 mm Ultra...

184 PLN

Sprawdź

Parasol GlareOne typu softbox 90 cm

55 PLN 69 PLN

Sprawdź

Kiedy zobaczymy płaskie obiektywy?

Póki co, pojawienie się konsumenckich rozwiązań bazujących na matesoczewkach to jeszcze kwestia lat, niemniej jednak jest to wizja jak najbardziej realna. Choć kolejnym krokiem pozostaje jeszcze zmniejszenie technologii na tyle, by mogła posłużyć na przykład w nowych rozwiązaniach z zakresu VR, naukowcy już zastrzegli prawa do niej prawa i sprzedali licencję startupowi, który zajmie się wprowadzeniem jej na rynek komercyjny.

Nad podobną technologią pracują także naukowcy z Caltech we współpracy z Samsungiem, możemy się więc spodziewać, że prędzej czy później metaobiektywy będą w końcu dostępne dla zwykłych użytkowników. Z pewnością rewolucja dokona się początkowo na rynku fotografii mobilnej, otwierając przed aparatami montowanymi w smartfonach zupełnie nowe możliwości.

Pozostaje pytanie o reakcję rynku fotograficznego. Pojawienie się tanich w produkcji, ultrakompaktowych, pozbawionych wad szkieł może poważnie zachwiać pozycję niektórych producentów, zwłaszcza jeśli proces wytwarzania będzie na tyle prosty i dostępny, że uniemożliwi utrzymanie monopolu cenowego na tego typu produkt. Z drugiej strony technologia ta wydaje się zbyt rewolucyjna, by nie zawitać rynku optyki do tradycyjnych aparatów.

Więcej informacji znajdziecie pod adresem seas.harvard.edu. Szczegółowy opis nowej technologii opublikowany został na łamach nature.com.

(fot. okładkowa: Jared Sisler / Harvard SEAS)