Камера для смартфона с диафрагмой из «умного стекла»

У обычных камер в объективе расположена диафрагма состоящая из металлических пластинок. Эти пластины имеют своеобразную форму которая позволяет перекрывать дрыг друга, когда фотограф открывает или закрывает диафрагму. Пластины перемещаются соответствующим образом и на внутреннюю поверхность камеры, где расположена пленка или цифровой датчик, попадает определенное количество света.

Сложный и эффективный механизм диафрагмы хорош у обычных объективах. Проблемы начинаются при уменьшении камер. Чем меньше камера для смартфона, тем сложнее изготовить полноценную механическую диафрагму. И вот, группа исследователей оказалась от использовании механики металлических пластин и сосредоточилась над созданием электронной диафрагмы.

Благодаря технологии «умного стекла» исследователям удалось создать диафрагму, которая позволяет камерам установленным в современные смартфоны делать снимки высокого качества. Экранированная безэховая камера также может быть оснащена подобной технологией для выполнения конкретных задач.

камера для смартфона

Электронная диафрагма изготовлена с помощью электрохроматического материала View Dynamic Glass. Этот материал используют при изготовлении «умных окон». Если к материалу приложить небольшое количество электрического потенциала, он потеряет изначальную прозрачность и потемнеет.

Материал новой диафрагмы состоит из нескольких слоев различных полимеров расположенных кольцами и формирующих концентрическую структуру. Диафрагма открывается и закрывается, когда кольца последовательно включаются-отключаются. Регулируя ступенчатое затемнение колец фотограф получает нужный диаметр диафрагмы. Поток света проходящий через такой объектив никак не искажается и, в нужном количестве в соответствии с заданным значением диафрагмы, освещает поверхность цифрового датчика.

На сегодняшний день в мире не существуют подобных технологий, которые бы позволили внедрить диафрагму в объектив камеры для смартфона. Все ранние предложения использовали механику светопоглащающих материалов и в конце-концов имели предел миниатюризации механизмов. В нашем случае ненужно перемещать никакие детали диафрагмы. Кольца изготовленные из электрохроматического материала управляются с помощью электронных цепей, которые поместятся в объективе любой миниатюрной камеры.
Тобиас Дойчман (Tobias Deutschmann)

Чтобы диафрагма удерживала свое значение ей совершенно не требуется постоянное наличие электрического потенциала. Используемый материал использует небольшое количество энергии для переключение в непрозрачное состояние и остается таким без дополнительной энергии.

В конце нашей статьи мы ответим на вопрос: почему данная технология не внедряется в производство миниатюрной техники, что позволило бы значительно увеличить качество снимков?

Дело в том, что используемый материал затемняется в течении нескольких секунд, а для того чтобы перейти в прозрачное состояние ему требуется в три раза больше времени. Естественно что такая диафрагма никому не подходит и исследователи из университета Кайзерслаутерна (University of Kaiserslautern) работают над увеличением скорости реакции колец изготовленных из нового электрохроматического материала. В скором будущем каждая камера для смартфона будет оснащена полноценной диафрагмой.