Свет разных цветов перемещается в материалах с различной скоростью. Именно поэтому люди видят, что белый свет расщепляется на составляющие при прохождении через призму. Явление называется дисперсией света. Именно из-за этого никогда не получится сфокусировать волны разной длины в одной точке с помощью единственной стандартной линзы — изображение будет размытым.
Для борьбы с этим организовывают систему линз — и они исправляют ситуацию. Но приводит это к усложнению и утяжелению оптических систем — что особенно очевидно в смартфонах, где камеры все чаще и чаще выпирают с тыла.
Американские ученые говорят, что поняли, как с этим справиться. Решением должна стать плоская линза, созданная на основе «мета-поверхностей» — специальных двумерных структур толщиной с атом. Эти поверхности состоят из «мета-атомов» — наночастиц, по некоторым свойствам близким к обычным атомам, сообщается на Science Daily. Каждый такой мета-атом равен всего лишь части от длины волны, проходящего через него света, и задерживает разные волны на разное время.
Теперь их удалось расположить эти «пиксели» так, что, задерживая волны на разное время, они фокусируют свет привычным образом. Точно так, как это произошло бы при использовании стандартной системы линз.
Ученые полагают, что эта технология сможет заменить массивные современные оптические системы, как в свое время на смену телевизорам-коробкам пришли тонкие панели. Меньше и легче станут не только камеры и фотоаппараты, но и микроскопы, телескопы и даже обычные очки — хотя сейчас и трудно представить очки, толщина линз которых в десятки раз меньше листа бумаги.
Ранее Хайтек+ рассказывал о революционной разработке ученых из MIT, где создали фотокамеру без фокусного расстояния.
Стоит отметить, что коммерческие разработки пока идут в другой области. Там предпочитают модифицировать не оптику, а матрицы фотоаппаратов. Недавно Fujifilm анонсировала 100-мегапиксельную беззеркальную камеру. Nikon летом показала компактную камеру со 125-кратным зумом, а Canon — первую профессиональную беззеркалку EOS R.
