Новая линза

Команда ученых из Университета штата Юта разработала прототип очень легких и тонких линз для зеркальных фотоаппаратов, которые тем не менее позволяют создавать изображения высокого качества. Новая разработка способна заменить собой громоздкие объективы, которыми сейчас вынуждены пользоваться фотографы.

Размер объектива обуславливается тем, что в нем содержится несколько линз выпукло-вогнутой формы. Для того чтобы создать фотографическое изображение, необходимо, чтобы различные цвета спектра преломлялись через линзы и сошлись в единой точке на светочувствительном сенсоре камеры. Через выпукло-вогнутые линзы свет преломляется благодаря известному эффекту рефракции — преломления на границе двух сред. Однако, чтобы все цвета солнечного спектра преломились и сошлись в единой точке, таких линз должно быть несколько. Это обусловлено тем, что различные цвета преломляются через выпукло-вогнутую линзу по-разному. Поэтому объективы фотокамер сейчас проектируются с набором различных по кривизне линз, чтобы эффективно свести все цвета в одной точке фокуса.

Ученые из Юты разработали линзу, работающую за счет другого оптического явления — дифракции. Линза проектируется таким образом, чтобы свет преломлялся внутри микроструктур материала самой линзы. Исследователи использовали специально разработанные алгоритмы, чтобы рассчитать внутреннюю геометрическую структуру линзы, позволяющую различным цветам солнечного спектра проходить через нее, преломляться и сходиться в одной точке.

По макету, созданному учеными в результате данных расчетов, готовую линзу, получившую название суперахроматическая, можно сделать из любого прозрачного материала, например стекла или пластика. Таким образом, для создания изображения можно будет использовать всего одну линзу, причем толщина такой линзы может быть в 10 раз меньше сечения человеческого волоса. 

Объективы с подобными линзами способны серьезно изменить привычный внешний облик фотокамер и смартфонов, избавив их от громоздких съемных и выдвижных объективов. Кроме того, объективы с новым видом линз могут применяться в медицине — к примеру, чтобы сделать легче и тоньше устройства для эндоскопии.

Облегченные камеры с суперахроматическими объективами могут использоваться в беспилотниках, в конструкции которых критичен каждый лишний грамм. Разработчики технологии рассчитывают, что первые примеры коммерческого применения их устройства появятся на рынке в ближайшие 5 лет.