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

4
Maciej Luśtyk
3 Styczeń 2018
Artykuł na: 4-5 minut

O opartych na nanotechnologii metasoczewkach, które mają szansę odmienić oblicze optyki usłyszeliśmy po raz pierwszy w połowie 2016 roku, za sprawą naukowców z Harvardu. I choć zanim znajdą one zastosowanie w aparatach minie jeszcze trochę czasu, właśnie dokonał się kolejny przełom, który przybliża realizację tego celu.

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.

 

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.

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)

 

 

Tłumacz i fotograf, codziennie selekcjonuje dla Was porcję najciekawszych newsów ze świata fotografii. Zafascynowany nowymi technologiami, choć woli fotografować analogiem. Prywatnie niespełniony snowboardzista i spełniony tata.

Komentarze
Więcej w kategorii: Obiektywy
Viltrox 23 mm f/1.4, 33 mm f/1.4 i 56 mm f/1.4 - nowe jasne stałki z AF do Sony E, EOS-M i Fujifilm X
Viltrox 23 mm f/1.4, 33 mm f/1.4 i 56 mm f/1.4 - nowe jasne stałki z AF do Sony E, EOS-M i...
Viltrox wkroczył do świata optyki z przytupem, prezentując w zeszłym roku pierwszy „zewnętrzny” obiektyw do systemu Fujifilm X, wspierający system AF. Teraz rozszerza...
0
0
Meike 85 mm f/2.8 Macro teraz także z mocowaniem Canon RF i Nikon Z
Meike 85 mm f/2.8 Macro teraz także z mocowaniem Canon RF i Nikon Z
Kolejna z konstrukcji Meike została zaadaptowana na potrzeby najnowszych pełnoklatkowych bezlusterkowców. Tym razem jest to niedrogi obiektyw makro, którego brakuje w...
5
0
Yongnuo YN 35 mm f/1.4 DF UWM - jasna budżetowa stałka wzbogacona o ultradźwiękowy napęd AF
Yongnuo YN 35 mm f/1.4 DF UWM - jasna budżetowa stałka wzbogacona o ultradźwiękowy napęd AF
Rok temu Yongnuno zadebiutowało z jasnym reporterskim obiektywem YN 35 mm f/1.4. Choć oferowała ciekawą specyfikację w rekordowo niskiej cenie, odstawała widocznie od...
8
0
Powiązane artykuły
Wczytaj więcej (6)