Магія світла: прозорий чип перетворить дешевий смартфон на камеру професійного рівня

Вчені з Каліфорнійського університету в Лос-Анджелесі (США) створили двовимірний напівпровідник, який здатний перетворювати фотографії з низькою роздільною здатністю в надчіткі зображення без відблисків та інших проблем, пише Live Science.

Чип має товщину всього в кілька атомів, що робить його прозорим. Він використовує силу навколишнього світла як "розумний фільтр", що покращує якість фотографій, зроблених дешевими камерами.

Кожен з 10 000 пікселів цього пристрою являє собою оптоелектронний нейрон — таку назву вчені дали побудованій ними структурі, що складається з прозорих фототранзисторів і рідкокристалічного модулятора. Ці фототранзистори перетворюють світлові частинки на електрони, а рідкокристалічний модулятор відповідає за об'єднання всіх пікселів в одну картинку.

Дослідники називають свій чип платформою візуальних обчислень. Вона реагує на навколишнє світло і налаштовує пікселі, роблячи їх частково прозорими або непрозорими, щоб вибірково зменшити яскраві плями або відблиски. В експериментах вчені об'єднали камеру смартфона з фільтром, щоб зменшити відблиски на зображеннях, зроблених камерою смартфона.

За словами експериментаторів, нова технологія не тільки здатна зробити будь-які зображення більш якісними, а й може використовуватися в системах виявлення, наприклад, в автономних транспортних засобах, або для пошуку крихітних дефектів під час складання роботів.

"Недорогий пристрій розміром у пару сантиметрів може змусити малопотужну камеру працювати так само, як працює камера надвисокої роздільної здатності", — сказав співавтор дослідження Айдоган Озджан, професор електротехніки та комп'ютерної техніки в Каліфорнійському університеті в Лос-Анджелесі.

Важливо Чипи з алмазів: учені змогли виростити дорогоцінні кристали для електроніки

Світлові обчислення — нова галузь, у якій проводять безліч експериментів зі створення прототипів пристроїв і чипів. Для роботи світлових обчислень зазвичай потрібні потужні інфрачервоні лазери. Вони працюють у вузькому діапазоні електромагнітного спектра і з часом поглинають світло, що може сповільнити час обробки. Альтернативою є використання енергонеефективних матеріалів, здатних поглинати багато світла, але вони не приносять користі в додатках, що вимагають прозорості, тому що вони занадто товсті. Різниця між попередніми розробками і новим "розумним фільтром" полягає в тому, що він працює з використанням малопотужного навколишнього світла замість потужних лазерів, і використовує двовимірний прозорий напівпровідниковий матеріал.

Раніше ми писали про те, що в Китаї створили власний ШІ-процесор для ноутбуків. Компанія SpacemiT оснастила гаджет Muse Book АІ-чіпом, виготовленим на основі архітектури RISC-V.