محققان هاروارد پوشش نانو برای تصحیح ابیراهی رنگی درست کردند

محققان دانشگاه هاروارد موفق به ساخت نوعی پوشش نانو شدند که می‌تواند مشکل کج‌نمایی رنگی را در لنزها برطرف کند.

اختلال رنگی حاشیه‌ای (color fringing) در تصاویر اغلب به‌دلیل ابیراهی یا کج‌نمایی رنگی (chromatic aberration) رخ می‌دهد. این پدیده زمانی مشاهده می‌شود که لنز دوربین نمی‌تواند رنگ‌های مختلف را در نقطه‌ای یکسان متمرکز کند. این مشکل در دنیای عکاسی، مخصوصاً در لنزهای ارزان‌قیمت‌تر، رایج است؛ اما شاید به لطف ابداع جدید محققان دانشگاه هاروارد، از این پس خیلی کمتر شاهد آن باشیم.

مدتی قبل محققان دانشکده‌ی مهندسی و علوم کاربردی این دانشگاه، لنزی جدید را به نام متالنز به نمایش گذاشتند که می‌توانست مشکل ابیراهی رنگی را به‌کلی برطرف کند. این لنز چینشی از نانوساختارها داشت که به کمک آن‌ها می‌توانست تمام طیف نور رنگی را در یک نقطه متمرکز کند. حال این گروه با استفاده از همین روش metacorrector را درست کرده‌اند که یک لایه‌ی پوششی از همین نانوساختار است و می‌تواند در همه‌ی لنزها مورد استفاده قرار بگیرد.

سایت دانشگاه Harvard در این خبر می‌نویسد:تکنولوژی مورد استفاده در سیستم‌های اپتیکی امروزی، از دوربین گوشی‌های هوشمند تا پیشرفته‌ترین میکروسکوپ‌ها، از اواسط قرن ۱۷۰۰ میلادی تغییر چندانی نداشته است. عدسی‌های مرکب که در حدود سال ۱۷۳۰ اخراع شدند، می‌توانند کج‌نمایی رنگی را، که منجر به متمرکز شدن رنگ‌های مختلف در نقاط متفاوت می‌شود، تصحیح کنند.

در حالی که روش عدسی‌های مرکب در برطرف کردن این مشکل مؤثر است، این لنز‌ها حجیم و گران‌قیمت هستند و فرآیند ساخت پیچیده‌ای هم دارند. اما در مقایسه، metacorrector هاروارد می‌تواند مشکل ابیراهی رنگی را در لنزهایی با ساختار بسیار ساده‌تر برطرف کند.

عکس زیر نمونه‌ای برای سنجش کیفیت تصویر است که محققان با استفاده از یک لنز معمولی ثبت کرده‌اند:

و این تصویر تأثیر metacorrector را روی همان لنز، در کاهش ابیراهی رنگی نشان می‌دهد:

الکساندر ژو، یکی از محققان این مطالعه می‌گوید:استفاده از metacorrector به‌دلیل مربوط بودن آن به زمینه‌ی مهندسی نانوساختارها، به‌شکل بنیادی متفاوت با روش‌های رایج کاهش کج‌نمایی، مانند پشت هم قرار دادن اجزای انکساری (refractive) یا استفاده از عدسی‌های پراشی (diffractive)، است. به‌همین دلیل با این روش می‌توانیم فراتر از محدودیت‌‌های ساختاری لنزها عمل کنیم و شاهد نتایج بسیار بهتری باشیم.

هنوز زمان مشخصی برای ورود این فناوری به بازار لنز‌ دوربین‌ها معین نشده است.