Новые оптические линзы сочетают в себе возможности глаз человека и насекомого

Новые линзы, изобретённые в Университете Огайо, сочетают в себе фокусирующую способность человеческого глаза с широкими углами обзора глаз насекомого, что позволяет видеть глубину изображения.

Результатом этого открытия могут стать смартфоны, которые превосходят по качеству фотографий цифровые камеры, и хирургические зонды, которые позволят врачам видеть тело человека так, как это было невозможно прежде.

«Наш глаз может менять свой фокус. Глаза насекомых состоят из множества мелких оптических компонент, которые не могут менять фокус, но обеспечивают широкий угол зрения. Теперь мы можем скомбинировать две этих системы», объясняет профессор биомедицинской инженерии и офтальмологии из Университета Огайо Йи Жао. «В результате, мы получаем широкоугольные линзы, которые способны воспринимать глубину изображения».

Следует отметить, что хотя линзы и дают широкий обзор, они по-прежнему обеспечивают глубину восприятия, подобную человеческой: когда глаз фокусируются на ближних предметах, дальние становятся размытыми.

Новые линзы представляют собой комбинацию нескольких раздельных полукруглых капсул, наполненных желеобразной жидкостью, сверху которых расположены капсулы меньшего размера. Каждая капсула управляема, и по мере того, как жидкость накачивается и удаляется из линзы, различные её части сжимаются и расширяются, меняя общую форму, и как следствие – направление и фокус линзы.

Такая механика в целом сходна с той, которую использует живой человеческий глаз, и существенно отличается от системы фокуса традиционных камер и микроскопов, в которых отдельные линзы двигаются вперёд и назад вдоль линии зрения. Подобная возможность менять свою форму может потенциально обеспечить фокусирующую способность множества подвижных линз в одной стационарной линзе. А это, в свою очередь, позволит создавать более миниатюрные камеры и микроскопы.

Особенно практичными такие линзы могут показать себя в смартфонах нового поколения. Поскольку камеры смартфонов не имеют движущихся частей, они используют линзы с фиксированным фокусом, которые воспринимают сцену так же, как широкоугольные линзы: все предметы в них находятся в фокусе, и потому глубина изображения теряется. Также они не могут в реальности увеличивать или уменьшать объекты. Они просто обрезают изображение и увеличивают его, что резко снижает качество фотографии. Благодаря линзам переменной формы, смартфоны потенциально могут научиться делать снимки с такой же глубиной и увеличением, как и дорогие цифровые камеры. При этом такая линза будет иметь диаметр всего лишь 5 миллиметров.

В настоящее время новая технология проходит процедуру лицензирования для использования в промышленности.

ПОХОЖИЕ ЗАПИСИ