Chip met 3D-geprinte lensjes levert superscherp beeld op.

Een ‘chip met een arendsoog’, zo omschrijven onderzoekers van de Universiteit van Stuttgart de beeldchip die zij hebben ontwikkeld. Dit camerasysteem betekent een revolutie op het gebied van micro-optica die mogelijk werd door de vooruitgang in 3-D printing. Het systeem werkt met 4 stuks uiterst kleine doublet kunststoflenzen (doublet= elk voorzien van twee lenzen) met verschillende brandpuntsafstanden (samen bieden ze een equivalent aan f = 31-123 mm voor een 35-mm film) die in één stap worden geprint, waardoor de noodzaak van verdere montage of uitlijning vervalt. Deze benadering maakt het ook mogelijk om snel alternatieve ontwerpen te maken en kan leiden tot een overvloed aan verschillende geminiaturiseerde beeldvormingssystemen met meerdere lensopeningen die zouden kunnen worden toegepast in vakgebieden zoals endoscopie, optische metrologie, optische waarneming, surveillance drones, of beveiliging.

foto1

Foto 1.
Zoals op Foto 1A zichtbaar is hebben de vier lensjes verschillende brandpuntafstanden en beeldhoeken. Links een groothoeklens met beeldhoek van 70° De volgende twee hebben beeldhoeken van 60° en 40° . De uiterst rechtse is een telelens met een beeldhoek van 20° . Foto 2A toont de beeldchip met daarop 9 groepen van 4 lensjes. Zoals op Foto 2B is te zien neemt een groepje van vier van deze lensjes samen slechts een grondvlak van 300×300 µm in.(of 0,3×0,3 mm) Het voordeel is dat, als de van verschillende lensjes afkomstige beelden met software tot één beeld worden gecombineerd, er een beeld met een hoge centrale gezichtsscherpte ontstaat. Men noemt dit “foveated beeldvorming” genoemd naar het gebied fovea van het oog. De fovea bevindt zich in de zogenaamde gele vlek van het netvlies. Het netvlies is ter plekke dunner en in de ca. 1,5 mm grote dalvormige fovea bevinden zich alleen maar kegeltjes die heel dicht op elkaar zitten, waardoor we heel fijne details kunnen zien. Dit deel van het netvlies geeft dus de hoogste scherpte. Dit systeem nu wordt geïmiteerd in de beeldchip. In Fig.1B zie je dat de pixelgrootte van buiten naar het centrum toe steeds kleiner wordt. De beelden van 9 groepjes van 4 lenzen worden geprojecteerd op één CMOS beeld sensor die deel uitmaakt van een chip die de informatie tot zeer scherpe camerabeelden omzet.

miniatuurcamera-beeldchip2

Foto 2A en 2B

Wie heeft het originele systeem ontworpen?
De ontwerpers van deze geminiaturiseerde camera werden geïnspireerd door het natuurlijke gezichtsvermogen van roofdieren zoals arenden die ook beelden met een hoge centrale gezichtsscherpte kunnen waarnemen. Wat denk jij? Als er al veel intelligentie nodig is om het oorspronkelijke systeem, dat als voorbeeld diende, te imiteren, zou het origineel dan zonder intelligentie, zonder een ontwerper, door toevallige evolutie tot stand kunnen zijn gekomen? Nee, dat kan niet! Als je hier goed over nadenkt zal je bewondering voor de Schepper, die niet alleen de arend maar ook jou het gezichtsvermogen schonk, alleen maar toenemen.
Bron: Science Advances “3D-gedrukte Eagle Eye: Compound microlens voor foveated imaging”
https://translate.googleusercontent.com/translate_c?depth=1&hl=nl&prev=search&rurl=translate.google.nl&sl=en&sp=nmt1&u=http://advances.sciencemag.org/content/3/2/e1602655.full&usg=ALkJrhgRJ7uH0bAQn__u9dLG2kdJzdR46A

Over gervanpoelgeest

gepensioneerd constructeur, natuurliefhebber
Afbeelding | Dit bericht werd geplaatst in Fotografie, Medische info, Onderwijs over Intelligent Design, Techniek, technisch en getagged met , , , . Maak dit favoriet permalink.