ഉപ്പ് തരിയോളം പോന്നൊരു ക്യാമറയുമായി ഗവേഷകർ ; സ്മാർട്ട്ഫോൺ ക്യാമറകളുടെ ഭാവിയെന്ന് വാദം

സ്‌മാർട്ട്‌ഫോൺ മേഖലയിൽ വലിപ്പം കുറഞ്ഞ, എന്നാൽ കൂടുതൽ മെഗാപിക്സൽ ശേഷിയുള്ള ക്യാമറകൾക്കാണ് പ്രിയം. നടക്കുന്ന പരീക്ഷണങ്ങളും ഈ വിധത്തിൽ തന്നെ. ക്യാമറയുടെ വലിപ്പം എത്രത്തോളം കുറയുന്നുവോ, അത്രത്തോളം ശേഷി കൂട്ടുക എന്നതാണ് എല്ലാ പരീക്ഷണങ്ങളുടെയും ലക്ഷ്യം. ഇത് അനുസരിച്ചുള്ള അപ്ഗ്രേഡുകളും ധാരാളം നടക്കുന്നുണ്ട്. വൈദ്യശാസ്ത്രരംഗത്ത് ക്യാമറ എത്ര ചെറുതാണോ അത്രയും നല്ലതാണ്. കീ ഹോൾ സർജറിയടക്കമുള്ള കാര്യങ്ങൾക്കും ആന്തരിക പരിശോധനകൾക്കും എല്ലാം ചെറിയ, എന്നാൽ മികച്ച ക്വാളിറ്റിയുള്ള ക്യാമറകൾ ആവശ്യമായി വരുന്നു. ഇത്തരം പ്രത്യേകതകളുള്ള കുഞ്ഞൻ ക്യാമറകൾക്കായുള്ള ഗവേഷണങ്ങൾക്ക് ഒടുവിലാണ് ലോകത്തിലെ ഏറ്റവും ചെറിയ ക്യാമറയുടെ പിറവി.

ശാസ്ത്രീയ ഗവേഷണത്തിനും മെഡിക്കൽ ആവശ്യങ്ങൾക്കുമായി ഒരു മിനിസ്ക്യൂൾ ( കുഞ്ഞൻ ) ക്യാമറ നിർമ്മിക്കാനുള്ള ആദ്യ ശ്രമമല്ല ഇത് എന്ന് വായനക്കാർ മനസിലാക്കണം. ഇതിന് മുമ്പും കുഞ്ഞൻ ക്യാമറകൾ നിർമിക്കുകയും ചിത്രങ്ങൾ പകർത്തുകയും ചെയ്തിട്ടുണ്ട്. പക്ഷെ അവയെല്ലാം വികലവും മങ്ങിയതുമായ ചിത്രങ്ങൾ ആയിരുന്നു. മെറ്റാസർഫേസ് അധിഷ്ഠിതമായി നിർമിച്ച കോംപാക്റ്റ് ക്യാമറകളുടെ വ്യൂ ഫീൽഡ്സ് ലിമിറ്റേഷനായിരുന്നു ഇതിന് കാരണം. "സബ്‌മൈക്രോൺ പിക്‌സലുകളുള്ള സെൻസറുകൾ നിലവിലുണ്ടെങ്കിലും, പരമ്പരാഗത ഒപ്‌റ്റിക്‌സിന്റെ അടിസ്ഥാന പരിമിതികളാൽ ക്യാമറകൾ ഇനിയും ചെറുതാക്കാൻ കഴിയില്ല." കുഞ്ഞൻ ക്യാമറയ്ക്ക് പിന്നിൽ പ്രവർത്തിച്ച ഗവേഷകർ പറയുന്നു.

പ്രിൻസ്റ്റൺ യൂണിവേഴ്‌സിറ്റിയിലെ ഗവേഷകരുടെ സംഘം നേച്ചർ മാഗസിനിൽ അടുത്തിടെ ഒരു പ്രബന്ധം പ്രസിദ്ധീകരിച്ചിരുന്നു. നേരത്തെ വികസിപ്പിച്ചെടുത്ത കുഞ്ഞൻ ക്യാമറകളുടെ പ്രശ്‌നങ്ങൾ ആയിരുന്നു പ്രബന്ധത്തിൽ വിശദീകരിച്ചിരുന്നത്. "പരമ്പരാഗത ഇമേജിങ് സിസ്റ്റങ്ങളിൽ പ്രകാശത്തിന്റെ അപഭ്രംശങ്ങൾ പരിഹരിക്കാനും ഫോക്കസിങ് കറക്ട് ആക്കാനുമായി ധാരാളം റിഫ്രാക്റ്റീവ് ഘടകങ്ങൾ ഉൾപ്പെടുത്തിയിരുന്നു. മാത്രമല്ല കട്ടി കൂടിയ ലെൻസുകളും മറ്റും ക്യാമറയുടെ ശേഷിക്ക് ഒരു നിയന്ത്രണം ഏർപ്പെടുത്തുന്നു. ഫോക്കൽ ലെങ്ത് കുറയ്ക്കുന്നതിനുള്ള ബുദ്ധിമുട്ടാണ് മറ്റൊരു അടിസ്ഥാന തടസ്സം, കാരണം ഇത് വലിയ ക്രോമാറ്റിക് വ്യതിയാനങ്ങൾ ഉണ്ടാക്കുന്നു." ഇപ്പോൾ, ക്രിസ്പായ ഫുൾ കളർ ഫോട്ടോകൾ നിർമ്മിക്കുന്നതിനുള്ള പ്രശ്നങ്ങൾ ടീം വിജയകരമായി മറികടന്നു. "ന്യൂറൽ നാനോ-ഒപ്റ്റിക്" സിസ്റ്റം എന്നാണ് ഗവേഷകർ പുതിയ സംവിധാനത്തെ വിളിക്കുന്നത്.അവരുടെ ന്യൂറൽ നാനോ-ഒപ്റ്റിക് സിസ്റ്റം ക്യാമറയിൽ ക്ലിക്ക് ചെയ്ത ഫോട്ടോകൾ 500,000 മടങ്ങ് വലിപ്പമുള്ള പരമ്പരാഗത കോംപൌണ്ട് ക്യാമറയിൽ എടുക്കുന്ന ഫോട്ടോകൾക്ക് തുല്യമാണെന്നും ഗവേഷകർ പറയുന്നു.

ന്യൂറൽ നാനോ ഒപ്റ്റിക് ക്യാമറയുടെ പ്രവർത്തനം

പ്രബന്ധത്തിൽ ഗവേഷകർ പങ്കിട്ട ഒരു ചിത്രം, മുൻ രീതികളുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ, ന്യൂറൽ നാനോ-ഒപ്റ്റിക് ക്യാമറയുടെ ശേഷി എത്ര മാത്രം ഉയർന്നത് ആണെന്ന് വ്യക്തമാക്കുന്നു. ഏകദേശം എച്ച്‌ഐവിയുടെ വലുപ്പമുള്ള 1.6 ദശലക്ഷം സിലിണ്ടർ പോസ്റ്റുകൾ കൊണ്ട് നിറഞ്ഞിരിക്കുന്ന മെറ്റാസർഫേസ് എന്ന് വിളിക്കപ്പെടുന്ന ക്യാമറയുടെ ഘടനയാണ് ഇവിടെ ഗവേഷകർ വിശദീകരിക്കുന്നത്. ഓരോ സിലിണ്ടർ പോസ്റ്റിനും ഒരു പ്രത്യേക ഘടനയും പ്രകാശം സ്വീകരിക്കുന്ന ഒപ്റ്റിക്കൽ ആന്റിന പോലെയുള്ള പ്രവർത്തനങ്ങളും ഉണ്ട്. അടുത്തതായി, പ്രകാശവും ഒപ്റ്റിക്കൽ വേവ്ഫ്രണ്ടും രൂപപ്പെടുത്തുന്നതിനും വ്യാഖ്യാനിക്കുന്നതിനും ക്യാമറ മെഷീൻ ലേണിങ് അൽഗോരിതങ്ങൾ സംയോജിപ്പിക്കുന്നു. സംയോജിത ഡാറ്റ ഉയർന്ന നിലവാരമുള്ള ചിത്രങ്ങൾ നിർമ്മിക്കുന്നു, ഇത് പരമ്പരാഗത രീതികളെ പൂർണമായും മാറ്റി നിർത്തുന്ന രീതിയാണിത്. സിംഗിൾ ഓപ്റ്റിക്, മെറ്റാ ഓപ്റ്റിക് ഡിസൈനുകളുമായി പരീക്ഷണാത്മക താരതമ്യങ്ങളും പ്രബന്ധത്തിൽ ഉൾപ്പെടുത്തിയിരിക്കുന്നു. മെറ്റാ ഒപ്റ്റിക്സിനേക്കാൾ 550,000 മടങ്ങ് വോളിയം കൂടുതലുള്ള ആറ് ഘടക സംയുക്ത ഒപ്റ്റിക് ഉപയോഗിച്ചാണ് ഗ്രൗണ്ട് ട്രൂട്ട് ഇമേജുകൾ നേടിയിരിക്കുന്നത്. പൂർണ തോതിൽ ഉള്ള കമ്പ്യൂട്ടേഷണൽ പുനർ നിർമാണവും അതിവേഗം നടക്കുന്നു. 720 പിഎക്സ് × 720 പിഎക്സ് ആർജിബി ക്യാപ്‌ചർ പ്രോസസ്സ് ചെയ്യുന്നതിന് 58 മില്ലീസെക്കൻഡ് മതിയെന്നും ഗവേഷകർ വിശദീകരിക്കുന്നു.

നിലവിൽ, ന്യൂറൽ നാനോ-ഒപ്റ്റിക് ക്യാമറയുടെ പ്രാഥമിക ഉപയോഗം മെഡിക്കൽ മേഖലയിലും ശാസ്ത്രീയ ഗവേഷണങ്ങൾക്കുമാണ്. രോഗങ്ങൾ കണ്ടുപിടിക്കുന്നതിനും ചികിത്സിക്കുന്നതിനുമായി മിനിമലി ഇൻവേസിവ് എൻഡോസ്കോപ്പി ചെയ്യാൻ റോബോട്ടുകൾക്കൊപ്പം ക്യാമറ ഉപയോഗിക്കാനും ഗവേഷകർ ലക്ഷ്യമിടുന്നു. ഉപ്പ് തരിയുടെ മാത്രം വലിപ്പമുള്ള ക്യാമറ, ഗാഡ്‌ജറ്റുകൾ, പ്രത്യേകിച്ച് സ്മാർട്ട്‌ഫോണുകൾ പുനർരൂപകൽപ്പന ചെയ്യുന്നതിനുള്ള വാതിലുകൾളും തുറന്നിട്ടിരിക്കുന്നു. "ഞങ്ങൾക്ക് വിവിധ പ്രതലങ്ങളെ അൾട്രാ-ഹൈ റെസല്യൂഷനുള്ള ക്യാമറകളാക്കി മാറ്റാൻ കഴിയും, അതിനാൽ നിങ്ങളുടെ ഫോണിന്റെ പിന്നിൽ ഇനി മൂന്ന് ക്യാമറകൾ ആവശ്യമില്ല, കാരണം നിങ്ങളുടെ ഫോണിന്റെ പിൻഭാഗം മുഴുവൻ ഒരു ഭീമൻ ക്യാമറയായി മാറും," പരീക്ഷണങ്ങൾക്ക് നേതൃത്വം നൽകിയ മുതിർന്ന എഴുത്തുകാരനും പ്രിൻസ്റ്റണിലെ കമ്പ്യൂട്ടർ സയൻസ് അസിസ്റ്റന്റ് പ്രൊഫസറുമായ ഫെലിക്സ് ഹൈഡ് പറയുന്നു.നിക്ഷേപക സൌഹൃദമാകാൻ