Läbimurre: konstrueeriti inimsilmast parem ja suumiv kaamera!

 (21)
Läbimurre: konstrueeriti inimsilmast parem ja suumiv kaamera!
Foto: MorgueFile

Loodeülikooli ning Illinois’ Urbana-Champaigni ülikooli uurijail õnnestus esimesena välja töötada suuresti inimsilma meenutav kõverjooneline kaamera, millel on lisaks suumimisfunktsioon, mis inimese nägemiselundil puudub.

„Silmamunakaameral“ on 3,5-kordne optiline suum, see jäädvustab teravaid kujutisi, selle valmistamine pole kallis ning see on vaid umbes viiesendise euromündi suurune. (Ning konstruktorite kinnitusel võimaldab sama tehnoloogia tegelikult veelgi sügavamat suumi.)

Ehkki lähimasse elektroonikakauplusse pole uut imekaamerat niipea müügile oodata, võib reguleeritavat kaamerat pärast optimeerimist edukalt rakendada mitmel otstarbel, nt öövaatlusrežiimil seiresüsteemides, robotite nägemisanduritena, endoskoopilisteks uuringuteks ja tarbe-elektroonikas, kirjutab PhysOrg.com.

„Inimsilma ehitus oli meile eeskujuks, ent me soovisime seda veel tõhusamaks edasi arendada,“ selgitas tsiviil- ja keskkonnatehnika ning mehaanilise inseneriõppe õppetooli Joseph Cummingsi nimeline professor Yonggang Huan. „Meie eesmärk oli välja töötada midagi lihtsat, mis suudaks nii suumida kui häid kujutisi jäädvustada, mida oleme ka saavutanud.“

Tilluke kaamera ühendab endas nii inimsilma kui kalli, spetsiaalse suumimisläätsega varustatud peegelkaamera paremaid omadusi. Seadmel on lihtne inimsilma-laadne objektiiv, mis teeb võimalikuks selle väikesed mõõtmed, aga ka peegelkaamera suumimissuutlikkus ilma vajaduseta keeruka ja raske eriläätse järele. Nimelt on nii lääts kui valgusandurid paigaldatud paindlikele substraatidele, mille kuju hüdraulikasüsteem vajaduse kohaselt muudab, nii et lähemale- ja kaugemalesuumimine muutubki võimalikuks.

Uurimuse tulemused ilmusid ajakirja Proceedings of the National Academy of Sciences eilses numbris.

Töö kaasautor Huang juhatas Loodeülikoolis uurimuse teoreetilist ja konstruktsioonilist poolt. Tema kolleeg ning uurimuse kaasautor John Rogers, Illinois’ ülikooli Lee J. Flory nimelise tehnikaõppetooli juhataja ning materjaliteaduste ja inseneriõppe professor, juhatas konstruktsioonilist, katselist ning fabritseerimisega seonduvat osa tööst.

Varasematel silmamunakaameratel pole olnud varieeruvat suumimissügavust sellepärast, et nende andurid on olnud jäigad. Sedamööda, kuidas fookuses olev kujutis suurendamisel kuju muudab, peab muutuma ka anduri kuju. Huangi ja Rogersi töörühmade liikmed kasutasid selleks õhukesele, elastsele, kergesti kuju muutvale membraanile kantud ning omavahel ühendatud paindlike räniandurite maatriksit. Taoline paindlikkus sillutab teed seesuguse süsteemi mitmesugustele potentsiaalsetele praktilistele rakendustele. (Maatriksi kontseptsioon rajaneb samade autorite varasemal tööl venivate elektroonikamaterjalida vallas.)

Kaamerasüsteem hõlmab ka integreeritud läätse, mis on konstrueeritud veekambri peale paigutatud elastsest membraanist ja selle all asuvast lüümest klaasist aknast.

Lähteasendis on nii anduri kui läätse pind lame. Anduri mõlema membraani ning lihtsa läätse all asub veega täidetud kamber. Kui anduri kambrist vesi eemaldada, muutub anduri pind nõgusaks poolkeraks. (Vee tagasisüstimine muudab anduri pinna jälle tasaseks.) Vee süstimine läätsekambrisse muudab õhukese membraani aga kumeraks poolkeraks.

Fokuseeritud ja suurendatud kujutise saamiseks reguleerivad uurijad hüdraulikat nii, et läätse ja anduri kaarpindade kuju muutub kooskõlastatult. Fookuskauguse ühtlaseks suurendamiseks e suumimiseks peab anduri kuju kattuma kujutist püüdva läätsepinna muutuva kaarega, mida uus poolkerakaamera võimaldabki.

Jälgi Forte uudiseid ka Twitteris!

Kasutad reklaamiblokeerijat.

Sisu mugavamaks tarbimiseks
telli Delfi Kogupakett või reklaamivaba pakett.

Kogupakett
1€ / kuus*
Sisaldab 11 Eesti tippväljaande tasulist sisu, vähem bännerreklaame, saad jagada kuni 4 kasutajaga.
* Esimene kuu 1 €, edasi 9,99 €
Reklaamivaba pakett
2,99€ / kuus
Saad lugeda tasuta sisu ilma bännerreklaamideta. Ei sisalda tasulise sisu lugemisõigust.
 
Lisan erandi. Vaata AdBlock juhist siit
ja AdBlock Plus juhist siit.
Mõistame, et käid meie juures uudiseid lugemas, mitte reklaame vaatamas. Reklaamidest sõltub meie sissetulek ja see võimaldab meil pakkuda sulle soodsalt head ajakirjandust.