Merevolusi Kamera Ponsel

Salah satu kebutuhan yang cukup besar akan penggunaan kamera adalah ponsel pintar. Desain ponsel terbaru saat ini membutuhkan empat kamera baik di bagian belakang maupun depan, untuk menciptakan gambar sesuai dengan keinginan kita.
Penulis senior studi dan asisten profesor sain komputer sains di Princeton University (PU), Felic Heide, mengungkapkan, pencitra ultra kompak untuk membuat permukaan benda bertindak sebagai sensor. Ia dapat mengubah permukaan menjadi kamera yang memiliki resolusi sangat tinggi, sehingga tidak diperlukan lagi tiga kamera pada ponsel.
"Tetapi seluruh bagian belakang ponsel Anda akan menjadi satu kamera raksasa. Kami dapat memikirkan cara yang sangat berbeda untuk membangun perangkat di masa depan," katanya Heide seperti dikutip laman PU.
Teknologi kamera metasurface telah digunakan California Institute of Technology (Caltech) bersama Samsung pada 2017 menyatakan mampu menghasilkan kamera yang lebih tipis dari sehelai rambut. Teknologi metasurface yang dikembangkan menghasilkan sistem lensa optik datar yang dapat dengan mudah diproduksi secara massal dan terintegrasi dengan sensor gambar.
Inovasi ini membuka jalan bagi kamera yang lebih murah dan lebih ringan dalam segala hal mulai dari ponsel hingga perangkat medis.
"Metasurface seperti ini dapat dengan mudah diproduksi secara massal, seperti halnya chip komputer," kata peneliti pascadoktoral Caltech, Amir Arbabi dikutip lama universitas tersebut.
Arbabi bersama dengan Seunghoon Han dari Samsung Electronics untuk mengembangkan sistem lensa kecil dengan cara murah dan mudah diskalakan untuk membuat lensa kecil dengan diameter hanya beberapa milimeter untuk bermacam kegunaan.
Teknologi ini bergantung pada penumpukan dua metasurface. Metasurface adalah lembaran material yang sifat elektromagnetiknya dapat diubah sesuai permintaan. Dalam hal ini, metasurface dihiasi dengan silinder silikon yang lebih kecil dari satu mikron yang mengubah cara cahaya melewatinya.
"Cara kita membuat lensa tidak banyak berubah sejak zaman van Leeuwenhoek. Sampai sekarang," kata Andrei Faraon perwakilan dari Caltech, mengacu pada pernyataan Antonie van Leeuwenhoek, ilmuwan dan pembuat lensa Belanda yang menciptakan beberapa lensa. mikroskop pertama.
Faraon yang turut berkolaborasi Arbabi dan Seunghoon Han mengembangkan sistem lensa metasurface mengatakan, lensa klasik yang terbuat dari plastik atau kaca memiliki bentuk melengkung yang membelokkan jalur cahaya yang masuk menuju satu titik fokus. Pada kaca yang lebih tipis pada bagian pinggir cahaya merambat lebih cepat daripada melalui kaca yang lebih tebal di bagian tengah.
Metasurface menyelesaikan tugas yang sama menggunakan tiang (post) nano silikon, silinder yang tingginya hanya 600 nanometer dan dengan diameter yang bervariasi dalam ratusan nanometer. Pada skala, seukuran sehelai rambut manusia lebarnya 100.000 nanometer.
Setiap metasurface dihiasi dengan puluhan juta tiang silinder. Cahaya bergerak lebih cepat melalui tiang nano dengan diameter lebih kecil daripada melalui tiang nano dengan diameter lebih besar. Cara mengatasinya kecepatan rambat yang berbeda mengontrol lebar tiang nano memungkinkan para insinyur untuk menyesuaikan jalur cahaya yang melewati metasurface untuk membuat lensa datar.
Eksperimen awal dengan metasurface tiang nano menghasilkan lensa yang gambarnya buram di sekitar tepinya seperti kaca pembesar. Namun, dengan menggabungkan dua metasurface bersama-sama, masing-masing tiang nano arah luar, para insinyur mampu menciptakan sistem lensa yang dapat menangkap dan memfokuskan cahaya dari rentang sudut 70 derajat, menjadikan teknologi ini berguna untuk pertama kalinya dalam mikroskop dan kamera.
Selain itu, lensa dapat diintegrasikan dengan mulus dengan sensor gambar semikonduktor oksida logam komplementer (CMOS) karena dibuat menggunakan bahan dan teknik fabrikasi yang sama. Sensor gambar CMOS adalah chip kecil yang mendukung fotografi digital, dan dikembangkan di Jet Propulsion Laboratory Jet Propulsion Laboratory (JPL).
Selanjutnya, tim berencana untuk mengintegrasikan lensa ini ke dalam kamera mini dan mikroskop, dan memperluas fungsionalitas dan bandwidth operasinya.
"Lensa datar, ringan, dan murah diminati untuk berbagai elektronik konsumen yang dilengkapi dengan kamera, atau perangkat medis seperti endoskopi," pungkas Faraon. hay/I-1