Магия света: прозрачный чип превратит дешевый смартфон в камеру профессионального уровня

Ученые из Калифорнийском университете в Лос-Анджелесе (США) создали двумерный полупроводник , который способен преобразовывать фотографии с низким разрешением в сверхчеткие изображения без бликов и других проблем, пишет Live Science.

Чип имеет толщину всего в несколько атомов, что делает его прозрачным. Он использует силу окружающего света в качестве "умного фильтра", что улучшает качество фотографий, сделанных дешевыми камерами.

Каждый из 10 000 пикселей этого устройства представляет собой оптоэлектронный нейрон — такое название ученые дали построенной ими структуре, состоящей из прозрачных фототранзисторов и жидкокристаллического модулятора. Эти фототранзисторы преобразуют световые частицы в электроны, а жидкокристаллический модулятор отвечает за объединении всех пикселей в одну картинку.

Исследователи называют свой чип платформой визуальных вычислений. Она реагирует на окружающий свет и настраивает пиксели, делая их частично прозрачными или непрозрачными, чтобы выборочно уменьшить яркие пятна или блики. В экспериментах ученые объединили камеру смартфона с фильтром, чтобы уменьшить блики на изображениях, сделанных камерой смартфона.

По словам экспериментаторов, новая технология не только способна сделать любые изображения более качественными, но и может использоваться в системах обнаружения, например, в автономных транспортных средствах, или для поиска крошечных дефектов при сборке роботов.

"Недорогое устройство размером в пару сантиметров может заставить маломощную камеру работать так же, как работает камера сверхвысокого разрешения", — сказал соавтор исследования Айдоган Озджан, профессор электротехники и компьютерной техники в Калифорнийском университете в Лос-Анджелесе.

Важно Чипы из алмазов: ученые смогли вырастить драгоценные кристаллы для электроники

Световые вычисления — новая область, в которой проводится множество экспериментов по созданию прототипов устройств и чипов. Для работы световых вычислений обычно требуются мощные инфракрасные лазеры. Они работают в узком диапазоне электромагнитного спектра и со временем поглощают свет, что может замедлить время обработки. Альтернативой является использование энергонеэффективных материалов, способных поглощать много света, но они бесполезны в приложениях, требующих прозрачности, потому что они слишком толстые. Разница между предыдущими разработками и новым "умным фильтром" заключается в том, что он работает с использованием маломощного окружающего света вместо мощных лазеров, и использует двумерный прозрачный полупроводниковый материал.