Про це пише видання Ars Technica.

Камера першого iPhone в 2007 році була всього 2 мегапікселі. І у нього була тільки задня камера; не було навіть фронтальної камери для селфі. Сьогодні ж є телефони з кількома камерами на передній і задній панелі – деякі з них з сенсорами розміром до 108 мегапікселів, як камера в Samsung Galaxy S21 Ultra.

Хоча розмір сенсора і кількість мегапікселів у камерах смартфонів значно збільшилися за останнє десятиліття, об’єктиви, які допомагають робити фотографії, в основному залишилися незмінними.

Американська компанія Metalenz створила технологію системи плоских лінз, що називається оптичними метаповерхнями. Камера, створена на основі цієї нової технології, може створювати зображення такої ж, якщо не кращої якості, як і традиційні лінзи, збирати більше світла для більш яскравих фотографій.

Пласка лінза. Як це працює?

Фото: Julian Knight

Система обробки зображень на задній панелі смартфона може мати кілька камер – останній iPhone 12 Pro має три камери на задній панелі, – але кожна камера має кілька лінз або елементів об’єктива, що встановлені один на одного. Датчик основної камери на iPhone 12 Pro використовує сім лінз. Конструкція з безліччю лінз, така як у iPhone, перевершує установку з однією лінзою; коли світло проходить через кожну наступну лінзу, зображення набуває різкості і чіткості.

“Оптика, що зазвичай використовується в смартфонах, складається з чотирьох-семи лінз. Якщо у вас одна лінза, то у вас будуть такі аберації, як спотворення або дисперсія на зображенні”, – зазначив Олівер Шіндельбек, менеджер виробника оптики Zeiss.

Більше об’єктивів дозволяє виробникам компенсувати неточності, такі як хроматична аберація (коли кольори з’являються на краях зображення) і спотворення об’єктиву (коли прямі лінії на фотографії виглядають зігнутими). Однак для установки декількох елементів об’єктива друг на друга потрібно більше вертикального простору всередині модуля камери. Це одна з багатьох причин, за якими “виступ” камери на смартфонах з роками ставав все більшим і більшим.

“Чим більше елементів об’єктива ви хочете помістити в камеру, тим більше місця буде потрібно”, – сказав Шіндельбек.

Тут на допомогу приходить Metalenz.

Замість використання пластикових і скляних елементів лінз, накладених один на одного над датчиком зображення, в конструкції Metalenz використовується одна лінза, побудована на скляній пластині розміром від 1×1 до 3×3 мм.

Фото: Julian Knight

Це наноструктури розміром в одну тисячну ширини людської волосини. Ці наноструктури заломлюють світлові промені таким чином, що усуваються багато недоліків систем з одним об’єктивом.

Основна технологія була сформована в результаті десятилітніх досліджень, коли співзасновник і генеральний директор компанії Роберт Девлін працював над своєю докторською дисертацією в Гарвардському університеті.

Світло проходить через ці візерунчасті наноструктури, які на мікроскопічному рівні виглядають як мільйони кіл різного діаметру. В результаті якість зображення таке ж чітке, як і у багатолінзові системи, а наноструктури виконують роботу по зменшенню або усуненню багатьох аберацій, що погіршують якість зображення. Ще й дизайн економить місце.