Naukowcy stworzyli zupełnie płaski obiektyw fisheye. Rewolucja w optyce jest tuż za rogiem

Autor: Maciej Luśtyk

22 Wrzesień 2020
Artykuł na: 4-5 minut

Jeśli zapytalibyście nas gdzie upatrywać kolejnej rewolucji w fotografii, prawdopodobnie wskazalibyśmy na metasoczewki. Właśnie dokonano kolejnego przełomu w pracach nad nowym rodzajem optyki.

O metasoczewkach po raz pierwszy usłyszeliśmy cztery lata temu, gdy to o wynalezieniu nowego rodzaju optyki poinformowali naukowcy z Harvardu. Czym różnią się od zwykłych elementów optycznych? W przypadku tradycyjnych układów, na których fotografia bazuje od swojego zarania, światło załamywane jest przez soczewki o różnej grubości i zakrzywieniu. Natomiast w przypadku nowych metasoczewek cały proces odbywa się na poziomie miniaturowych nanostruktur.

Dzięki metasoczewkom przy produkcji optyki nie trzeba będzie przestrzegać tradycyjnych zasad optyki. Zamiast tego będzie można je tworzyć na nowo

Struktury te, będąc mniejszymi od długości poszczególnych długości fal elektromagnetycznych, pozwalają na swój sposób formować przechodzące przez nie światło, imitując efekty uzyskiwane tradycyjnie przy pomocy poszczególnych soczewek. To wszystko przy użyciu zupełnie płaskiego szkła, a dodatkowo o nieosiągalnej dla zwykłych obiektywów skuteczności. W teorii więc metasoczewki mogłyby sprawić, że obiektywy będą zupełnie płaskie, pozbawione wad optycznych, a także tanie. Naukowcy od początku prac nad nowym rodzajem soczewek wskazują na niskie koszta produkcji.

W ciągu ostatnich lat na polu metasoczewek dokonano już wielu istotnych kroków naprzód. Wystarczy choćby wspomnieć soczewkę gwarantującą nieograniczoną głębię ostrości czy tez bazujące na nanostrukturach powłoki, które są w stanie całkowicie wyeliminować problem aberracji chromatycznej. Teraz naukowcy z MIT i Uniwersytetu Massachusets dokonali kolejnego przełomu.

Właśnie dokonano rzeczy, którą wielu naukowców uważało za niemożliwą. Praktyczne zastosowania możliwe m.in. w smartfonach i aparatach

W ramach finansowanego przez DARPA (Defense Advanced Research Projects Agency) i ukierunkowanego na nowe rozwiązania z dziedziny optyki programu Extreme, naukowcom przy użyciu metastruktur udało się stworzyć zupełnie płaski, jednoelementowy obiektyw fisheye o kącie widzenia równym 180°. Dlaczego stanowi to małą rewolucję w temacie?

Przede wszystkim do tej pory uważano, że w przypadku metasoczewek niemożliwe jest osiągnięcie kątów widzenia szerszych niż ok. 60°. Po drugie, według zapewnień naukowców uzyskany obraz odznacza się równie wysoką jakością zarówno w środku, jak i na brzegach kadru.

Układ ten okazał się dla nas niemałym zaskoczeniem, gdyż wielu nie wierzyło, że stworzenie ultraszerokokątnego „metaobiektywu” jest w ogóle możliwe. To, że przy pomocy tej technologii byliśmy w stanie uzyskać pole widzenia charakterystyczne dla obiektywów fisheye zupełnie przekroczył nasze oczekiwania. To już nie jest po prostu załamywanie światła. To niemal zakrzywianie rzeczywistości.” - mówi Juejun Hu, jeden z naukowców pracujących nad projektem.

I choć opracowana w ramach badania soczewka działała jedynie w spektrum podczerwonym, twórcy twierdzą, że zaadaptowanie jej na potrzeby światła widzialnego nie stanowi problemu. Dla swojego dzieła widzą też szereg praktycznych zastosowań, od instrumentów medycznych, poprzez technologię VR, aż po najbardziej oczywiste smartfony i obiektywy fotograficzne.

Kiedy metasoczewki zdominują fotografię?

Dziś już raczej nie możemy mieć wątpliwości że „metarewolucja” w fotografii w końcu nastąpi. Pozostaje jedynie pytanie kiedy się to wydarzy. Biorąc pod uwagę obecny rozwój prac, gotowe produkty powinny być gotowe na przestrzeni kilku najbliższych lat.

Osobną kwestią pozostaje to, na ile chętni będą producenci, by technologię tę zaadaptować na potrzeby aparatów. Wygoda wygodą, ale produkcja optyki to dla firm fotograficznych świetny zarobek. Gdyby okazało się, że skomplikowane elementy optyczne może zastąpić płaska, niedroga i stosunkowo łatwa w produkcji soczewka rynek mogłoby czekać kolejne tąpnięcie, którego wiele firm mogłoby nie przeżyć.

Jeśli jednak producenci aparatów pozostaną jak dotychczas powściągliwi w adaptacji nowych technologii, wynalazek ten z chęcią przyjmie rynek smartfonów, którym rozwiązanie to pozwoli jeszcze bardziej zatrzeć granicę pomiędzy amatorską a zawodową fotografią, co dla producentów aparatów może być jeszcze gorsze w skutkach. Tak czy siak, rewolucja wydaje się być tuż za rogiem, a gdy się wreszcie dokona prawdopodobnie zupełnie zmieni nasze myślenie o sprzęcie fotograficznym.

Więcej informacji na temat projektu opisywanego powyżej znajdziecie na stronie news.mit.edu.

Skopiuj link

Autor: Maciej Luśtyk

Redaktor prowadzący serwisu Fotopolis.pl. Zafascynowany nowymi technologiami, choć woli fotografować analogiem.

Komentarze
Więcej w kategorii: Obiektywy
Panasonic prezentuje obiektyw Lumix S 26 mm f/8 i zapowiada 18-40 mm
Panasonic prezentuje obiektyw Lumix S 26 mm f/8 i zapowiada 18-40 mm
System L-mount wzbogaci się o nowy poręczny obiektyw. To lekki i cienki “naleśnik” S 26 mm f/8 bez autofokusa, który ma spełniać rolę dekielka do aparatu. Jest też zapowiedź nowego zooma.
1
Irix Cine Entry Set taniej o 15% do końca maja
Irix Cine Entry Set taniej o 15% do końca maja
Zestaw Irix Cine Entry Set to zestaw 3 jasnych szkieł, idealnie skrojonych na potrzeby filmowca ślubnego! Do 31 maja dostępny z rabatem -15%!
4
Irix - jasne stałki taniej o 20%
Irix - jasne stałki taniej o 20%
Świętuj Międzynarodowy Dzień Światła z Irix. Do 20 maja obiektywy fotograficzne ze światłem f/1.4 kupisz z rabatem w wysokości 20%. 
1
Powiązane artykuły
Wczytaj więcej (2)