عکس‌های دانه‌دار و پر سر و صدا در شب عیب بزرگی هستند که به نظر می‌رسد هیچ گوشی هوشمندی هرگز آن را برطرف نمی‌کند، به همین دلیل است که راه‌حلی بالقوه برای این مشکل، با شروع یک چاپگر سه بعدی، توجه من را به خود جلب کرد.
به گزارش بخش اخبار فناوری خبرجو به نقل از Digital Trends، محققان دانشگاه فناوری و طراحی سنگاپور با همکاری شرکای چین و ژاپن، سازه های بسیار کوچکی به نام روترهای رنگی با استفاده از چاپگر سه بعدی ساخته شده است. آنها را می توان به عنوان راهنمای ترافیک میکروسکوپی برای نور در نظر گرفت. آنها به جای فیلتر کردن نور و پرتاب بیشتر آن، نور قرمز، سبز و آبی را مستقیماً به نقاط درست روی سنسور دوربین هدایت می کنند (طبق گزارش Nature Communications).
چگونه روترهای رنگی فیلترهای دوربین سنتی را شکست می دهند؟
تقریبا تمام سنسورهای دوربین در پشت فیلتر بایر قرار دارند این فیلتر از شبکه ای از فیلترهای قرمز، سبز و آبی تشکیل شده است که به یک رنگ اجازه می دهد از هر پیکسل عبور کند و بقیه را مسدود کند. در این فرآیند، تنها حدود 30 درصد از نور ورودی به سنسور می رسد، در حالی که بقیه هدر می رود. این یکی از دلایلی است که چرا عکس های گرفته شده در نور کم می توانند دانه دانه به نظر برسند، به راحتی محو شوند یا به زمان های نوردهی طولانی تری نیاز داشته باشند.
یکی روتر رنگی رویکردی کاملا متفاوت دارد. به جای جلوگیری از رنگ‌های ناخواسته، نور را هدایت می‌کند تا مقدار بیشتری از آن به سنسور برسد. هر واحد کوچک شامل چهار ستون رزینی است که دقیقاً شکل گرفته اند.
محققان این ساختارها را با استفاده از روشی به نام پلیمریزاسیون دو فوتونی چاپ می کنند. تکنیکی که از لیزر متمرکز برای سخت کردن رزین مایع به ساختارهای بسیار ظریف استفاده می کند. این چهار ستون با هم کار می کنند تا نورهای قرمز، سبز و آبی را به مناطق مربوطه خود در سنسور هدایت کنند.
روترهای رنگی قبلی به موادی مانند دی اکسید تیتانیوم متکی بودند. اگرچه آنها می توانستند نور را به شدت خم کنند، اما ساخت آنها با دقت بالا بسیار دشوار بود. با این حال، برای غلبه بر این چالش، تیم تحقیقاتی یک رویکرد هوشمندانه را اتخاذ کردند. آنها از رزین معمولی (که نور را کمتر خم می کند) استفاده کردند و با طراحی دقیق شکل و ابعاد ستون ها این نقص را جبران کردند.
روترهای رنگی چقدر بهتر هستند و چه زمانی به گوشی های هوشمند می آیند؟
در یک قطعه کوچک فقط یک میلی متر عرض، روترهای چاپ رنگی آنها توانستند حدود 70 درصد از نور ورودی را در آزمایشات واقعی به سمت مناطق حسگر هدف هدایت کنند (که 40 درصد بیشتر از یک فیلتر رنگی معمولی است).
تست های دوربین در دنیای واقعی نیز بسیار امیدوارکننده هستند. راه اندازی دوربین مبتنی بر روتر توانست با نوردهی حدود چهار میلی ثانیه به جای 10 میلی ثانیه به روشنایی مشابهی دست یابد. این ویژگی در واقع می تواند به کاهش تاری حرکت در صحنه های تاریک یا کم نور کمک کند. بازتولید رنگ نیز به واقعیت نزدیکتر بود.
با این حال، در پایان روز، این پروژه هنوز یک آزمایشگاه است. این آزمایش با استفاده از یک سنسور تک رنگ و نه دوربین کامل گوشی هوشمند انجام شد. علاوه بر این، مقداری نشت رنگ وجود دارد که حدود 25٪ از نور آبی به کانال قرمز می رسد.
جوئل یانگ، محقق اصلی این پروژه، می گوید این طرح باید با مواد و فرآیندهای تولیدی که در حال حاضر توسط سازندگان تراشه استفاده می شود، سازگار باشد. گام بعدی این است که یک روتر رنگی را مستقیماً روی یک حسگر تصویر واقعی ادغام کنید و عملکرد آن را ارزیابی کنید.
از تجربه، تبدیل یک آزمایشگاه موفق به یک ویژگی تجاری در تلفن شما می تواند سال ها طول بکشد. پس از این ایده جذاب لذت ببرید، اما خرید گوشی جدید و ارتقا آن را معطل نکنید.
گفتگو در مورد این post