Kamera teknolojilerinde bugüne kadar değişmez kabul edilen cam lens anlayışı kökten sarsılıyor. ABD’de yürütülen yeni bir araştırma geleneksel optik lenslere ihtiyaç duymadan yalnızca sensörler ve gelişmiş hesaplamalı yazılımlar kullanılarak yüksek çözünürlüklü görüntülerin elde edilebildiğini ortaya koydu. Bu gelişme fotoğrafçılık ve görüntüleme teknolojileri açısından filmden dijitale geçiş süreciyle kıyaslanabilecek ölçekte bir dönüşüme işaret ediyor.
Cam lensler devre dışı kalıyor, sensör ve algoritmalar geliyor!
Söz konusu çalışma ABD’deki Connecticut Üniversitesi bünyesinde görev yapan Guoan Zheng ve ekibi tarafından geliştirildi. Araştırmacıların ortaya koyduğu sistem klasik kamera mimarisinin temelini oluşturan cam lensleri tamamen devre dışı bırakıyor. Bunun yerine çok sayıda sensör ve bu sensörlerden gelen verileri birleştiren gelişmiş yazılımlar kullanılıyor.
Geliştirilen yöntemin çıkış noktası kara deliğin ilk kez görüntülenmesini sağlayan Event Horizon Teleskobu oldu. Event Horizon Teleskobu dünyanın farklı noktalarındaki teleskoplardan elde edilen verileri bir araya getirerek sanal olarak dev bir teleskop etkisi yaratmıştı.
Ancak bu yaklaşımın görünür ışıkta uygulanması nanometre ölçeğinde son derece hassas fiziksel hizalamalar gerektirdiği için bugüne kadar pratik olarak mümkün olmamıştı. Zheng ve ekibi bu sorunu fiziksel hizalamayı tamamen ortadan kaldırarak çözdü.
Araştırmacıların geliştirdiği sistem Multiscale Aperture Synthesis Imager yani MASI adıyla tanımlanıyor. Bu yapıda her sensör ışığı bağımsız şekilde algılıyor. Sensörlerin yakaladığı kırınım desenleri, yalnızca ışığın parlaklığını değil, aynı zamanda faz bilgisini de içeriyor.
Ardından devreye giren yazılım bu ham verileri hesaplamalı yöntemlerle senkronize ediyor ve tek, net bir görüntü oluşturuyor. Bu süreçte herhangi bir cam lens, mekanik ayar ya da hassas optik düzenek kullanılmıyor.
MASI’nin sunduğu sonuçlar sistemin potansiyelini açık biçimde ortaya koyuyor. Araştırma kapsamında yapılan testlerde birkaç santimetrelik mesafeden geniş bir görüş alanı içinde mikron altı çözünürlük elde edildi.
Sistem bir mermi kovanı üzerinde denendi ve ateşleme iğnesinin bıraktığı mikroskobik izler net biçimde görüntülendi. Bu seviyedeki detay adli bilimler başta olmak üzere birçok hassas analiz alanı için yeni uygulamaların önünü açıyor.
Profesör Guoan Zheng, sistemin en dikkat çekici yönlerinden birinin ölçeklenebilirlik olduğunu belirtiyor. Geleneksel optik sistemlerde çözünürlük ve performans arttıkça tasarım karmaşıklaşıyor ve maliyet yükseliyor.
MASI’de ise yeni sensörler eklemek performansı doğrusal şekilde artırıyor. Bu yaklaşım gelecekte görüntüleme teknolojilerinde fiziksel donanımdan çok yazılım ve algoritmaların belirleyici olacağını net biçimde gösteriyor.
