Giải pháp để camera điện thoại có thể nhìn xuyên đêm

Để nhìn xuyên màn đêm, thay vì phải bộ kính hồng ngoại khá cồng kềnh và đắt tiền như từ trước đến nay, thì các nhà nghiên cứu tại Đại Học MIT đã có giải pháp gọn nhẹ hơn rất nhiều, có thể chỉ cần camera của điện thoại mà thôi. Kết quả nghiên cứu này sẽ mở ra một hướng mới cho nhiếp ảnh trong môi trường thiếu sáng và rất nhiều nhu cầu khác của cuộc sống và xã hội.

Giải pháp giúp camera điện thoại có thể nhìn xuyên đêm

Chúng ta thường thấy hình ảnh các anh lính đeo bộ kính hồng ngoại đặc biệt có khả năng nhìn xuyên màn đêm, kể cả những nơi không có ánh sáng trong các bộ phim hành động. Những bộ kính này có cảm biến chuyển tín hiệu nhiệt thành tín hiệu điện và tạo ra hình ảnh. Camera phổ thông hiện nay không thể làm được điều này vì giới hạn vật lý và vấn đề nhiệt độ. Các nhà nghiên cứu tại đại học MIT đã tìm ra giải pháp giải quyết vấn đề này, mở ra một con đường mới cho nhiếp ảnh thiếu sáng cũng như các mục đích sử dụng khác trong cuộc sống.

Cảm biến ảnh hiện nay có cơ chế hoạt động như mắt người, ánh sáng chiếu vào vật thể và hắt vào mắt người. Vì thế nếu không có ánh sáng thì cả chúng ta và camera đều không thấy gì cả.

Sơ đồ mô tả quang phổ ánh sáng trong đó ánh sáng mà mắt thuờng có thể ghi nhận đuợc (400nm-700nm)​.

Còn các bộ kính hồng ngoại thì đọc được các ánh sáng hồng ngoại, phát ra từ nhiệt độ của các vật thể (các bước sóng từ 700nm trở đi). Khi cảm biến bình thường đọc các ánh sáng hồng ngoại này thì sẽ phát sinh nhiệt độ rất cao, kèm với đó là sự nhiễu bức xạ hồng ngoại,... Trước đây các nhà khoa học đã từng thử dùng một hệ thống làm lạnh và đã thành công nhưng hệ thống này quá cồng kềnh và đắt tiền

Các nhà nghiên cứu tại MIT đã tìm ra giải pháp làm mát cảm biến mới tối ưu hơn, sử dụng các lá phân tử Graphene dạng tổ ong. Đây là loại vật liệu mới cực mỏng, dẻo, trong suốt và cứng hơn kim loại. Các lớp Graphene sẽ được xếp thành từng thanh vào cảm biến, giúp giải quyết vấn đề toả nhiệt, nhờ đó có thể đọc được ánh sáng ở các dải quang phổ mà bình thường không đọc được.

Lá Graphene (bên trái) và thử nghiệm thực tế với Logo MIT (bên phải)​.

Hiện tại giải pháp này đã được áp dụng trong thực tế và các nhà nghiên cứu có thể nhìn hình ảnh bàn tay vẫy trong bóng tối hay Logo MIT nhờ nhiệt độ toả (xem ảnh trên). Tuy nhiên công nghệ này vẫn chỉ ở bước đầu với độ phân giải thấp. Trong tương lai, công nghệ này sẽ được phát triển thêm với độ phân giải cao hơn và có thể áp dụng trong nhiều thiết bị khác như camera điện thoại hay trong các phương tiện giao thông để di chuyển trong đêm.