Выбирай : Покупай : Используй
в фокусе
0

Высокие технологии Южной Кореи: победа над дисторсией

Южнокорейским ученым удалось совершить важный шаг в геометрической оптике, разработав простой и лишенный дисторсии широкоугольный объектив – как раз такой, который крайне необходим сегодня.

Высокие технологии древней науки

Новая оптическая система изготовлена из простых в изготовлении оптических элементов и стоит около $100. Широкоугольный объектив разрабатывался специально для использования в системах безопасности, однако может найти и другие области применения.

Новая камера уже появилась на рынке – ее коммерческим распространением занимается компания Nanophotonics. Компания создана специально для распространения новой перспективной технологии руководителем группы ученых, разработавших новую оптическую систему, сотрудником южнокорейского университета Хонам (Honam University) Гин-Иль Кваном (Gyeong-il Kweon).

Широкоугольные и сверхширокоугольные объективы известны давно и широко используются на практике – в частности, в дверных «глазках». Фактически, примером такой системы является любой отражающий свет выпуклый предмет – например, серебряная ложка.

Известен объектив «рыбий глаз», обладающий очень большим полем зрения и использующийся в научных приложениях. Однако сверхширокоугольные системы существенно искажают изображение – например, прямые линии в них становятся кривыми, а также искажают расстояния и пропорции, делая изображения метрически недостоверными.

Это, в свою очередь, затрудняет их применение в системах оперативного контроля и мониторинга. Новый объектив лишен как раз этого недостатка.

В основе решения, предложенного южнокорейскими учеными – использование зеркально-линзовой оптической системы, ключевым элементом которой является коническая зеркальная поверхность. Свет проходит сквозь куполообразную линзу из поликарбоната, представляющую собой внешний корпус системы, затем отражается от конической поверхности и попадает на конечный оптический элемент системы – преломляющую линзу, которая направляет световой поток на светоприемник (видеокамеру).

Дверной глазок DVD-разрешения

Оптическая система позволяет камере обеспечивать высокое качество изображения, сравнимое с качеством DVD или HDTV изображений. Низкий уровень геометрических искажений (дисторсия не превышает 1%) позволяет при необходимости увеличивать нужный фрагмент изображения и «путешествовать» по контролируемому помещению с помощью функции перемещения поля зрения (pan).

Поле зрения камеры достигает 151o (поле зрения человеческого глаза составляет около 46o), вес – 154 г, высота – 105 мм, диаметр – 118 мм, стоимость - $105. Аналогичная микрокамера для специальных приложений стоит $147. Широкоугольные камеры с коррекцией искажений известны и сегодня, однако они сложны в производстве, громоздки и стоят на порядок больше – свыше $1 тыс.

Изобретатели полагают, что наиболее перспективной областью применения такой камеры является использование в системах охраны помещений – офисов, складских комплексов, оборонных и особо опасных объектов. В этом случае камера может крепиться на потолке при помощи специального кронштейна.

Возможны и иные области применения – вплоть до использования в роботах, предназначенных для исследования загадочных и до сих пор недостаточно изученных сооружений древности. Очень полезной она окажется для создателей роботов и автономных навигационных систем – метрическая достоверность получаемых изображений, простота, дешевизна и компактность камеры значительно упростит роботам ориентировку в пространстве.

В настоящее время камера предназначена для использования в закрытых помещениях, однако возможен и ее «всепогодный» вариант. Создание на основе новой схемы инфракрасного объектива позволит создавать круглосуточные системы мониторинга.

Разумеется, новая система не лишена недостатков. Светоприемник закрывает часть поля зрения. В большой куполообразной линзе возможно появление бликов при попадании на нее прямых лучей от мощных осветительных источников. Во избежание последнего рекомендуется закреплять камеру под осветительными приборами. Создан также вариант системы, в котором отсутствует диафрагмирование части поля зрения – правда, пока что он обладает несколько меньшим (120o) полем зрения. Изобретатели продолжают работать над дальнейшим совершенствованием перспективной оптической системы.

Красивое изобретение южнокорейских оптиков позволяет также понять одну из основных особенностей современных высоких технологий – они далеко не всегда связаны только лишь с «модными» сегодня направлениями в технике и с масштабными инвестициями в них. Зеркально-линзовые системы и конические зеркала известны давно, однако долгое время не находили широкого применения из-за присущих им недостатков.

Заслуга южнокорейских изобретателей – в том, что они нашли именно ту область применения, где именно такие системы нужны сегодня. Это наглядно свидетельствует о том, что даже самые «изученные» области науки и техники обладают неисчерпаемым потенциалом не только для творчества, но и для эффективной коммерциализации полученных результатов. Понимание этой особенности современной техники очень важно сегодня и для отечественных ученых и инженеров.

Максим Рахманов / RND.CNews

Обзор смарт-часов HUAWEI WATCH GT 5 46 мм: первый тест в России

Страница: [ 1 ] [ 2 ]
Комментарии