原標題:「微虹膜」讓手機拍出「長槍短炮」的效果
德國凱撒斯勞滕大學研究人員用「智能玻璃」材料開發出一種小型低功率的相機鏡頭「微虹膜」(micro-iris),有望裝在下一代智慧型手機相機上,讓手機也能拍出那些「長槍短炮」的專業相機效果。相關論文發表在最近出版的《光學雜誌》上。
人眼中的虹膜控制著瞳孔直徑,瞳孔就像相機光圈,限制著通光量以控制到達視網膜的光線多少。一般的專業相機都有一組笨重的機械鏡頭,靠人工轉動來調整焦距和光圈。微虹膜相當於微型的組合可變鏡頭,限制著到達感光元件的光線,從而影響整個照片的焦點清晰度。
研究小組開發的「微虹膜」用的「智能玻璃」是一種電致變色材料,當有微電流通過時,會從透明狀態變為不透明。據物理學家組織網6月18日報導,「微虹膜」由兩片塗有電致變色材料PEDOT(聚乙撐二氧噻吩)薄膜的玻璃製作,下面連接著透明電極。「微虹膜」厚55微米,當施加1.5伏電壓、20微安電流時,會變成不透明。
研究人員還對「微虹膜」的通光強度、由透光變為不透光的切換時間和焦點深度進行了檢測,其焦深效果與傳統鏡頭的可變光圈相當。此外,「微虹膜」還有記憶效應,無需連續通電就能維持不透明狀態,所以耗電功率極小,是一種理想的廣域攝像機組件。
目前,攝像機的其他組件日益變得輕小便攜,但要把一套機械調焦鏡頭微型化還很困難。論文第一作者託比亞斯·多伊奇曼說:「目前還沒有技術解決方案能滿足智慧型手機對組合可變光圈的所有要求。許多用強吸收性材料的方案要求材料能運動,以調節通光量,而本研究中所用的電致變色材料能在靜止狀態改變對光的吸收性,以此改變通光量而無需驅動調節,這能讓它適應更小裝置,使整個攝像系統微型化。」
多伊奇曼說,他們將進一步探索電致變色材料最優化的潛能,重點提高它的光學對比度和對焦深的控制——這是最重要的硬體參數,決定著能否把它用到下一代智慧型手機上。(常麗君)