Next-Gen Multi-Shot Linsenlose Kamera: Fortgeschrittene Maskentechnologie

Eine Art von Imaging, die keine Linse erfordert und rekonfigurierbare partikelbasierte Masken nutzt, um mehrere Aufnahmen eines Objekts zu machen, wird entwickelt. Die elektrisch-feld-gesteuerte selbstassemblierende Maskentechnologie wurde entwickelt, indem eine Maske aus mikroskopischen Golddrähten erstellt und in der Nähe des abzubildenden Objekts platziert wurde. Die Maske streut das vom Objekt reflektierte Licht, und ein Bildsensor sammelt das Licht. Ein elektrischer Strom ordnet die Partikel in der Maske neu an, was bei jeder Iteration eine neue Maske produziert und das System zeichnet jedes neue Bild auf. Die mehreren Lichterfassungen werden dann computergestützt in das originale Objektbild rekonstruiert, was in hochverbesserter Auflösung und Qualität resultiert.

Typischerweise müsste man mehrere Masken herstellen und sie physisch bewegen, um mehrere Bilder zu erhalten. Das wird sperrig und teuer und negiert einige der Einfachheit, die der Vorteil von linsenfreiem Imaging ist.

In typischer Mikroskopie gibt es einen Trade-off zwischen Field-of-View und Auflösungsvermögen, sodass ein 10x-Feld breiter ist als ein 100x-Feld. Durch Nutzung linsenfreier Imaging-Technologie ist es möglich, ein weites Field-of-View mit hoher Vergrößerung für niedrigere Kosten und schnellere Krankheitsdiagnose zu kombinieren. Dies könnte besonders nützlich in Entwicklungsländern sein, wo High-End-Mikroskope nicht verfügbar sind.

Im Fall von Smartphones ist ein Hauptbeitrag zu ihrem Volumen die Kameralinse, die einen bestimmten Abstand zum Detektor haben muss. Eine linsenlose Kamera könnte helfen, den Platzbedarf zu minimieren. Ebenso könnte ein linsenloses System, das einem Smartphone hinzugefügt wird, das Smartphone in ein niedrigenergetisches Mikroskop verwandeln.