Van de iPhone 10 tot uithoeken van het universum: dit is de toekomst van fotografie

De kans is groot dat je dankzij smartphones elke dag een camera gebruikt. Smartphonecamera’s zijn door de jaren heen een stuk kleiner en beter geworden, maar dat is pas het begin. Sterker nog: binnen vijf jaar gaat nieuwe cameratechnologie een (tech)revolutie veroorzaken. Van de diepste hoekjes van het universum tot de iPhone 10: dit is de toekomst van fotografie.

De toekomst van fotografie

Camera’s zijn in de afgelopen decennia flink geslonken. Vergelijk bijvoorbeeld de digitale cameraatjes van tien jaar geleden met de compacte¬†camera in je smartphone. Indrukwekkend toch?

Dat is echter nog maar het begin. Ali Hajimiri van de California Institute of Technology is namelijk niet onder de indruk. Sterker nog, hij vindt de camera’s in de meeste smartphone veel te dik.

Toekomst fotografie is plat

Ok√© fair enough,¬†maar hoe ziet de toekomst van camera’s er dan wel uit? Hajimiri en zijn team werken aan minuscule camera’s. Zonder bewegende onderdelen, lenzen of spiegels. Daardoor is er geen brandpuntsdiepte¬†nodig.

Het resultaat zijn camera’s die geheel plat kunnen zijn. Kleiner dan de ogen van Beatrix op je euromunt. Dat is echt de toekomst van fotografie. Grootspraak? Misschien, maar Dr Hajimiri heeft een CV waar je U tegen zegt.

Hoe kun je de manier waarop we licht gebruiken compleet revolutioneren?

De grootse plannen van Dr Hajimiri

In 2002 richtte hij een bedrijf op dat versterkers voor smartphones maakte. In totaal zijn er meer dan 250 miljoen exemplaren gemaakt. Twee jaar later vond hij ‘s wereld’s eerste radar op een chip uit, nu een essentieel onderdeel van zelfrijdende auto’s.

Daar houdt het niet mee op. In 2012 ontwierp de uitvinder een systeem waarmee je door ondoorzichtige objecten heen kunt kijken. Dat klinkt tegenstrijdig, maar duizenden bedrijven maken daar nu gretig gebruik van.

Dr Ali Hajimiri
Dr Ali Hajimiri

Zijn nieuwste project ligt in het verlengde van dat systeem. Hoe kun je de manier waarop we licht gebruiken compleet revolutioneren?

Maar hoe werkt het dan?

De minuscule camera staat bekend als de optical phased-array receiver, of OPA. Dat is een ingewikkelde naam die je snel weer mag vergeten, maar de gevolgen van deze uitvinding zullen je nog lang bij blijven.

Het revolutionaire systeem maakt gebruik van 64 minuscule optische antennes. En dan bedoelen we echt minuscuul: vijf bij twee micron, dus een miljoenste van een meter.

Het is alsof je razendsnel door een rietje kijkt.

Die vangen het licht op met behulp van elektronen en sturen het naar een waveguide. Een waveguide is een systeempje dat licht op dezelfde manier kan ronddragen als een kabel met elektriciteit doet.

Elke kleine antenne vangt zijn eigen gedeelte op. Dr Hajimiri vergelijkt de techniek met het kijken door een rietje. Door een rietje razendsnel te bewegen terwijl je erdoorheen kijkt kun je veel zien, alleen is het per beweging slechts een klein stukje.

iPhone 7 Plus

Maar wat nou als je het resulterende beeld samenvoegt, tot een grote afbeelding? Door telkens het resulterende beeld op te slaan, krijg je uiteindelijk een compleet beeld. Dat is precies wat het werkende prototype van Dr Hajimiri binnen tien nanoseconden doet.

Ook voor het inzoomen is geen ouderwets camerasysteem nodig. De platte camera kan een deel van het optische veld gewoon uitvoeriger scannen, om zo een gedetailleerd beeld te cre√ęren. Ook dat kost slechts enkele nanoseconden. Dan hebben we het dus over een miljardste van een seconde.

uitvindingen

Zeer indrukwekkend dus, maar voorlopig moet je het gewoon met je huidige camera’s doen. Op dit moment kan het prototype enkel vage foto’s van barcodes maken. Het opvoeren van de resolutie vereist meer antennes.

Voor de kwaliteit van een iPhonecamera heb je volgens Dr Hajimiri een miljoen antennes nodig. Het resultaat zou op papier een camera van een bij twee centimeter zijn. Even groot als een iPhonecamera dus, maar wel duizend keer zo dun.

Binnen vijf jaar in jouw iPhone

Bovendien hoopt de uitvinder met zijn team de antennes nog te verbeteren. Zo zou de nieuwe oplossing niet alleen qua dikte, maar ook qua oppervlak de huidige camera’s voorbij moeten streven.

Er is dus nog veel te doen, maar toch is Dr Hajimiri optimistisch. Hij verwacht dat zijn innovatieve camerasystemen binnen vijf jaar in commerci√ęle¬†producten verwerkt gaan worden. Op naar de iPhone 13 en OnePlus 10!

Dat is echter pas het begin. De systeempjes kunnen gebruikt worden om foto’s te nemen in bloedvaten, of om foto’s te nemen van voorheen onbereikbare delen van het universum.

Maar denk ook aan spionage, en alle resulterende privacyproblemen. Een ding is in ieder geval duidelijk: de toekomst van fotografie is minuscuul en revolutionair.

Economist

Reageer op artikel:
Van de iPhone 10 tot uithoeken van het universum: dit is de toekomst van fotografie
Sluiten