Искривлённый сенсор улучшит качество снимков цифровых камер

Сегодняшние камеры используют объективы из многих оптических элементов, служащих для исправления различных оптических аберраций и в частности для того, чтобы фокальную плоскость делать идеально плоской. Microsoft Research при участии HRL Laboratories разработала первый сенсор изображений, имеющий криволинейную (сферическую) поверхностью, который сделает такую коррекцию ненужной.

Благодаря этому, в камерах можно будет применять более простые объективы, которые будут компактнее, легче и дешевле.

«Используя искривлённые сенсоры корректировать аберрации можно гораздо эффективнее, это позволяет создавать очень широкоугольные объективы, дающие резкие изображения во всем поле зрения, или быстродействующие объективы, получающие более качественные снимки в условиях плохого освещения, — сообщил Нил Джоши (Neel Joshi), участник исследовательской команды. — Это упрощает также конструирование камер с равномерной освещённостью в пределах всего поля изображения».

Сенсорам, изготовленным из утончённой КМОП-пластины, придавали нужную форму, прижимая к поверхности трафарета пневматическим давлением. Как сообщает статья в Optics Express, в процессе формовки сенсоры не были жестко закреплены, благодаря чему возникающие в них напряжения постепенно рассеивались. Такой метод позволил получить сферическую поверхность с радиусом кривизны втрое больше, чем было достигнуто прежде.

Испытания показали, что в ходе деформации не происходит ухудшения рабочих свойств сенсора. В прототипе камеры со специально сконструированным светосильным объективом (f/1,2) криволинейный сенсор обеспечил разрешение вдвое больше, чем у высокоуровневой зеркальной камеры (SLR) с аналогичным объективном. При этом, на периферии изображения резкость была в пять раз выше, чем у SLR и практически не наблюдалось снижения светочувствительности (у коммерческих SLR оно может достигать 90% на краях).

«Мы показали, что можно взять готовый сенсор, изогнуть его и значительно улучшить функционирование оптической системы, — резюмирует статья. — Это может быть сделано с относительное низкими затратами и практически без побочных эффектов».