В отличие от линз фотоаппаратов и камер, человеческий глаз способен менять фокусировку с одного объекта на другой, не передвигаясь вперёд, даже если эти объекты удалены от наблюдателя на разные дистанции. Для получения снимков высокой чёткости необходимо менять объективы или "зумить" в зависимости от того, как далеко расположен объект съёмки.



Инженеры из университета Огайо (OSU) решили наделить камеры способностями человеческого глаза. Они создали гибкую пятимиллиметровую линзу, способную менять форму и фокус, а также точку фокусировки.

Новинка изготовлена из подвижного полимера, а по конструкции чем-то напоминает фасеточные глаза насекомых: линза состоит из нескольких микроскопических кармашков, каждый из которых наполнен прозрачной жидкостью, похожей по составу на человеческие слёзы. Кармашки соединены друг с другом узкими каналами, через которые происходит сообщение для обмена раствором.

Меняя количество жидкости в каждом из кармашков, исследователи научились регулировать форму и соответственно фокус всей линзы. Более того, точку фокусировки можно сместить с центра в любой угол изображения, не меняя направления съёмки (не двигая объектив), чего невозможно сделать с обычной стеклянной или пластиковой линзой.

Человек сосредоточивает зрение на определённом объекте при помощи мышц, а обычные линзы необходимо передвигать ближе или дальше от объекта фокусировки, чтобы получить чёткое изображение. Разработчики попробовали сымитировать биологический процесс, заменив мышечную силу перемещением прозрачной жидкости между кармашками.

Помимо свойств человеческого глаза учёные наделили свою линзу преимуществами фасеточных глаз насекомых, тем самым значительно расширив угол обзора. Мухи, к примеру, могут видеть то, что происходит за их спиной — всё благодаря тому, что их глаза состоят из тысяч микроскопических линз (фасеток), направленных в разные стороны. Вот только фокусируются все эти линзы не очень хорошо. Эту проблему удалось решить, опять же, при помощи жидкости.

Соавтор исследования и эксперт в области биоинженерии и офтальмологии И Чжао (Yi Zhao) рассказал в пресс-релизе, что сегодня главной целью разработчиков является адаптация линзы к работе в электронных устройствах.



Гибкие линзы, наполненные жидкостью, вряд ли смогут полноценно функционировать, будучи интегрированными в смартфоны. Поэтому инженеры рассматривают возможность создания аналога из пьезоэлектриков, которые меняют форму под воздействием электрического заряда.

Областей применения для этого изобретения может быть несколько. Линзы с таким механизмом фокусировки можно будет использовать при создании камер, фотоаппаратов, смартфонов и даже микроскопов. При этом передвигать объектив будет совершенно необязательно, что значительно упростит и ускорит съёмку.

Чжао и его коллеги представили свою разработку на 25 Международной конференции по микроскопическим электромеханическим системам (IEEE International Conference on Micro Electro Mechanical Systems). Текст доклада уже доступен в сети. Добавим, что ранее своё решение проблемы предложила компания Toshiba. Её специалисты создали устройство Lytro, которое позволяет выбирать фокусировку на снимках уже после съёмки.

Автор: Ася Горина, Вести.ру