Магія світла: прозорий чип перетворить дешевий смартфон на камеру професійного рівня

Вчені з Каліфорнійського університету в Лос-Анджелесі (США) створили двовимірний напівпровідник, який здатний перетворювати фото з низькою роздільною здатністю в надчіткі зображення без відблисків та інших проблем, пише Live Science.

Чип має товщину всього кілька атомів, що робить його прозорим. Він використовує силу навколишнього світла як "розумний фільтр", що покращує якість фото, зроблених дешевими камерами.

Кожен з 10 000 пікселів цього пристрою являє собою оптоелектронний нейрон — таку назву вчені дали побудованій ними структурі, що складається з прозорих фототранзисторів і рідкокристалічного модулятора. Ці фототранзистори перетворюють світлові частинки на електрони, а рідкокристалічний модулятор відповідає за об'єднання всіх пікселів в одну картинку.

Дослідники називають свій чип платформою візуальних обчислень. Вона реагує на навколишнє світло і налаштовує пікселі, роблячи їх частково прозорими або непрозорими, щоб вибірково зменшити яскраві плями або відблиски. В експериментах вчені об'єднали камеру смартфона з фільтром, щоб зменшити відблиски на зображеннях, зроблених камерою смартфона.

За словами експериментаторів, нова технологія не тільки здатна зробити будь-які зображення більш якісними, а й може використовуватися в системах виявлення, наприклад, в автономних транспортних засобах, або для пошуку крихітних дефектів під час складання роботів.

"Недорогий пристрій розміром у пару сантиметрів може змусити малопотужну камеру працювати так само, як працює камера надвисокої роздільної здатності", — сказав співавтор дослідження Айдоган Озджан, професор електротехніки та комп'ютерної техніки в Каліфорнійському університеті в Лос-Анджелесі.

Світлові обчислення — нова галузь, у якій проводять безліч експериментів зі створення прототипів пристроїв і чипів. Для роботи світлових обчислень зазвичай потрібні потужні інфрачервоні лазери. Вони працюють у вузькому діапазоні електромагнітного спектра і з часом поглинають світло, що може сповільнити час обробки. Альтернативою є використання енергонеефективних матеріалів, здатних поглинати багато світла, але вони не приносять користі в додатках, що вимагають прозорості, тому що вони занадто товсті. Різниця між попередніми розробками і новим "розумним фільтром" полягає в тому, що він працює з використанням малопотужного навколишнього світла замість потужних лазерів, і використовує двовимірний прозорий напівпровідниковий матеріал.

Раніше ми писали про те, що в Китаї створили власний ШІ-процесор для ноутбуків. Компанія SpacemiT оснастила гаджет Muse Book АІ-чипом, виготовленим на основі архітектури RISC-V.