Thiết bị, một hình vuông có kích thước chỉ 0,04 inch x 0,05 inch (1 x 1,2 mm), có khả năng chuyển "khẩu độ" của nó giữa góc rộng, mắt cá và phóng to tức thời. Và vì thiết bị quá mỏng, chỉ dày vài micron, nên nó có thể được nhúng ở bất cứ đâu. (Để so sánh, chiều rộng trung bình của một sợi tóc người là khoảng 100 micron.)
"Toàn bộ mặt sau của điện thoại của bạn có thể là một máy ảnh", Ali Hajimiri, giáo sư kỹ thuật điện và kỹ thuật y tế tại Viện Công nghệ California (Caltech) và là nhà nghiên cứu chính của bài nghiên cứu, mô tả về máy ảnh mới.
Nó có thể được nhúng trong một chiếc đồng hồ hoặc trong một cặp kính mắt hoặc bằng vải, Hajimiri nói với Live Science. Nó thậm chí có thể được thiết kế để phóng vào không gian dưới dạng một gói nhỏ và sau đó mở ra thành những tấm rất lớn, mỏng, hình ảnh vũ trụ ở độ phân giải chưa từng có trước đây, ông nói thêm.
"Không có giới hạn cơ bản về mức độ bạn có thể tăng độ phân giải," Hajimiri nói. "Bạn có thể làm gigapixel nếu muốn. (Một hình ảnh gigapixel có 1 tỷ pixel, hoặc gấp 1.000 lần so với hình ảnh từ máy ảnh kỹ thuật số 1 megapixel.)
Hajimiri và các đồng nghiệp đã trình bày sự đổi mới của họ, được gọi là mảng pha quang, tại Hội nghị về Quang học và Quang điện tử của Hiệp hội Quang học (OSA), được tổ chức vào tháng 3. Nghiên cứu cũng được công bố trực tuyến trên tờ OSA Technical Digest.
Thiết bị Proof-of-Concept là một tấm phẳng với một dãy 64 máy thu ánh sáng có thể được coi là ăng ten nhỏ được điều chỉnh để nhận sóng ánh sáng, ông Hajimiri nói. Mỗi máy thu trong mảng được điều khiển riêng bởi một chương trình máy tính.
Trong các phân số của một giây, các máy thu ánh sáng có thể được thao tác để tạo ra hình ảnh của một vật thể ở phía bên phải của chế độ xem hoặc ở phía xa bên trái hoặc bất cứ nơi nào ở giữa. Và điều này có thể được thực hiện mà không cần hướng thiết bị vào các đối tượng, điều cần thiết với một máy ảnh.
"Vẻ đẹp của điều này là chúng tôi tạo ra hình ảnh mà không có bất kỳ chuyển động cơ học nào", ông nói.
Hajimiri gọi tính năng này là "khẩu độ tổng hợp." Để kiểm tra xem nó hoạt động tốt như thế nào, các nhà nghiên cứu đã đặt một mảng mỏng của chip máy tính silicon. Trong các thí nghiệm, khẩu độ tổng hợp đã thu thập sóng ánh sáng và sau đó các thành phần khác trên chip đã chuyển đổi sóng ánh sáng thành tín hiệu điện được gửi đến cảm biến.
Hình ảnh thu được trông giống như một bàn cờ với các ô vuông được chiếu sáng, nhưng hình ảnh có độ phân giải thấp cơ bản này chỉ là bước đầu tiên, ông Hajimiri nói. Khả năng điều khiển sóng ánh sáng tới của thiết bị rất chính xác và nhanh đến mức, về mặt lý thuyết, nó có thể chụp hàng trăm loại hình ảnh khác nhau trong bất kỳ loại ánh sáng nào, kể cả hồng ngoại, chỉ trong vài giây, ông nói.
"Bạn có thể tạo ra một chiếc máy ảnh cực kỳ mạnh mẽ và lớn," Hajimiri nói.
Để đạt được chế độ xem công suất cao với máy ảnh thông thường đòi hỏi ống kính phải rất lớn, để nó có thể thu thập đủ ánh sáng. Đây là lý do tại sao các nhiếp ảnh gia chuyên nghiệp bên lề các sự kiện thể thao sử dụng ống kính máy ảnh lớn.
Nhưng ống kính lớn hơn đòi hỏi nhiều kính hơn, và điều đó có thể giới thiệu các lỗ hổng ánh sáng và màu sắc trong ảnh. Mảng pha quang học của các nhà nghiên cứu không có vấn đề đó, hoặc bất kỳ số lượng lớn được thêm vào, Hajimiri nói.
Đối với giai đoạn tiếp theo của nghiên cứu của họ, Hajimiri và các đồng nghiệp của ông đang làm việc để làm cho thiết bị lớn hơn, với nhiều bộ thu ánh sáng hơn trong mảng.
"Về cơ bản, không có giới hạn về mức độ bạn có thể tăng độ phân giải", ông nói. "Đó chỉ là một câu hỏi về việc bạn có thể tạo ra mảng pha lớn đến mức nào."
