دوربین بدون لنز که جزئیات میکروسکوپی را ثبت می‌کند_آفتاب شرق

محققان دانشگاه کنتیکت آمریکا (UConn) سیستم تصویربرداری جدیدی به نام MASI را گسترش داده‌اند که بدون منفعت گیری از حتی یک لنز می‌تواند تصاویری با وضوح بسیار ثبت کند. این دوبین شگفت که با الهام از تلسکوپ‌های رادیویی غول‌پیکر ساخته شده، از آرایه‌ای از سنسورها و الگوریتم‌های هوشمند برای ثبت تصاویر منفعت گیری می‌کند.

به جای منفعت گیری از شیشه‌های سنگین و گران‌قیمت برای متمرکز کردن نور، سیستم تازه از آرایه‌ای از سنسورهای کدگذاری‌شده منفعت گیری می‌کند. هر سنسور به‌طور جدا گانه الگوی پراش نور را ثبت می‌کند. این الگوها شامل اطلاعاتی درمورد روشنایی و فاز نور می باشند که طبق معمولً در دوربین‌های عادی گم خواهد شد. سپس یک الگوریتم هوشمند کامپیوتری داخل عمل می‌شود و این تکه‌های پازل را به هم می‌چسباند تا یک عکس واحد و باکیفیت بسازد.

ابداع دوربین بدون لنز

ایده مهم این مطرح از همان تکنیکی گرفته شده که اولین عکس از سیاهچاله را ثبت کرد. در نجوم، تلسکوپ‌های رادیویی در سراسر زمین با هم هماهنگ خواهد شد تا همانند یک تلسکوپ غول‌پیکر عمل کنند. اما پیاده‌سازی این روش برای نور مرئی (که طول موج زیاد کوتاهی دارد) غیرممکن به نظر می‌رسید، چون نیاز به همگام‌سازی فیزیکی در حد نانومتر داشت. محققان با حذف نیاز به همگام‌سازی فیزیکی و جایگزینی آن با «همگام‌سازی فاز محاسباتی» این غیرممکن را ممکن کردند.

نتیجه این نوآوری خیره‌کننده است. سیستم MASI می‌تواند جزئیاتی به کوچکی زیر یک میکرون را ثبت کند (همانند شیارهای ریز روی موی انسان). این چنین برخلاف میکروسکوپ‌های سنتی که فقط یک نقطه کوچک را می‌بینند، این سیستم دید وسیعی دارد. اگر بخواهید کیفیت را بالاتر ببرید، کافی است سنسورهای بیشتری اضافه کنید؛ بدون این که دلواپس پیچیدگی لنزها باشید.

در آزمایش‌ها این سیستم توانست جزئیات میکروسکوپی تاثییر سوزن روی پوکه فشنگ را ثبت کند؛ مدرکی که می‌تواند نوع اسلحه را در پرونده‌های جنایی اشکار کند. این چنین در پزشکی، این فناوری می‌تواند جانشین میکروسکوپ‌های گران‌قیمت شود و امکان تشخیص بیماری‌ها را با هزینه‌ای کمتر و دستگاه‌هایی کوچک‌تر فراهم کند.

یافته‌های این پژوهش در ژورنال Nature Communications انتشار شده است.