Geleneksel kameralar, bir sahnenin yalnızca tek bir düzlemini net bir şekilde odaklayabilir; bu da ön veya arka plandaki nesnelerin bulanık görünmesine neden olur. Diyaframı daraltmak bu durumu bir miktar iyileştirse de, görüntü kalitesini düşürür ve difraksiyon kaynaklı bulanıklıklara yol açar. Carnegie Mellon Üniversitesi'nden araştırmacılar, bu yüzyıllık sorunu çözmek için çığır açan bir teknoloji geliştirdi. Yingsi Qin, Aswin Sankaranarayanan ve Matthew O’Toole'dan oluşan ekip, bir sahnedeki farklı mesafelerdeki tüm nesneleri aynı anda keskin bir şekilde odaklayabilen yeni bir lens türü tasarladı. Bu yenilik, fotoğrafçılık, mikroskopi ve hatta akıllı telefon kameraları için önemli bir dönüşüm potansiyeli taşıyor.
Araştırmacılar, optik ve algoritmayı birleştiren "hesaplamalı bir lens" (computational lens) geliştirdiler. Bu sistem, odaklamayı sahnenin her bir bölümü için ayrı ayrı ayarlayabiliyor. Temelinde, odaklamayı ayarlamak için birbirine karşı hareket eden iki kavisli, kübik lens kullanan bir Lohmann lens tasarımı bulunuyor. Bu kurulum, ışığın her pikselde nasıl büküldüğünü kontrol eden faz-tabanlı bir uzamsal ışık modülatörü (phase-only spatial light modulator) ile birleştirilerek, görüntünün farklı bölümlerinin eş zamanlı olarak farklı derinliklerde odaklanmasını sağlıyor. Sistem, Contrast-Detection Autofocus (CDAF) ve Phase-Detection Autofocus (PDAF) olmak üzere iki otomatik odaklama yöntemini kullanarak hızlı ve hassas bir odaklama sunuyor.
Bu hibrit yaklaşım, kameranın görüntünün hangi bölümlerinin keskin olması gerektiğine karar vermesine olanak tanıyor; adeta her piksele kendi ayarlanabilir minik lensini veriyor. Bu yeni optik tasarım kategorisi, kameraların dünyayı görme biçimini temelden değiştirebilecek bir potansiyele sahip. Fotoğrafçılar için bariz çekiciliğinin ötesinde, bu teknoloji mikroskopi, tıbbi görüntüleme ve otonom araçlar gibi birçok alanda geniş uygulamalar bulabilir.
Bu teknoloji, fotoğrafçılıktan mikroskopiye kadar birçok alanda görüntüleme kalitesini ve esnekliğini devrim niteliğinde artırabilir.