Nieuwe technologie maakt flinterdunne objectieven mogelijk

jesse kraal 1920
Terwijl camera's door nieuwe technieken zoals elektronische zoekers en kleinere sensoren steeds kleiner kunnen worden, geldt dat voor objectieven in veel mindere mate. Een nieuwe technologie kan wellicht al het glaswerk vervangen door een bijna tweedimensionaal element.

Onderzoekers van de Harvard School of Engineering and Aplied Sciences (SEAS) zijn er in geslaagd een optisch element te creëren dat slechts 60 nanometer dun is. Qua dikte is het element vergelijkbaar met de diameter van een menselijke haar. Op zichzelf al behoorlijk indrukwekkend, maar het echt bijzondere aan deze nieuwe technologie is dat het element een perfect beeld creëert.

SEAS
De wetenschappers van SEAS (vlnr: Francesco Aieta, Federico Capasso, en Patrice Genevet) voor een eenvoudige weergave van hun uitvinding. Foto: SEAS

Breking van licht door glas

Doordat de brekingsindex van glazen elementen iets verschilt voor verschillende golflengtes van licht (ofwel de verschillende 'kleuren' licht), heeft een conventioneel objectief last van kleurverschuiving, zichtbaar als chromatische aberraties. Dit is met ingewikkelde optische constructies en met bijzondere elementen van ander materiaal of een andere vorm redelijk tegen te gaan, maar dat maakt objectieven weer groter en/of duurder.

Lensfouten
Links een conventioneel glaselement, rechts een zogenaamd DO-element. Afbeelding: Wikipedia

Geen lensfouten

Het nieuwe optische element van SEAS heeft geen last van dergelijke lensfouten en levert een perfect beeld. Niet alleen zijn er geen aberraties zichtbaar, ook distorsie en andere vervormingen zijn niet aanwezig. Daarmee lijken de dagen van het bekende 'glaswerk' geteld.

Dunne lensHet element bestaat uit een zeer dunne laag silicone die is gecoat met een dunne laag goud. In deze laag worden stukjes goud weer weggehaald waardoor v-vormige openingen overblijven. De vorm en dikte van de uitsparingen bepalen de hoek waaronder het licht wordt gebroken.

Toekomst

Hoe snel dergelijke technologie beschikbaar zal zijn voor fotografische toepassingen is nog niet bekend. Vooralsnog is het bestaande element slechts een millimeter in diameter en geschikt voor golflengtes die gebruikt worden in de telecommunicatie. Volgens de wetenschappers is het element echter volledig schaalbaar en te gebruiken voor vrijwel alle golflengtes. Ook zou productie goedkoop en eenvoudig moeten zijn. De toekomst van pancake-objectieven kan wel eens een hele mooie worden.

Dunne lens
De uitvergroting linksonder laat de minuscule openingen in het optische element zien. Foto: Francesco Aieta (SEAS)

afbeelding van jesse kraal
Door: Jesse Kraal

Jesse Kraal | Fotograaf

Jesse werkte drie jaar lang als redacteur bij DIGIFOTO Pro, naast zijn werkzaamheden als fotograaf. In de zomer van 2013 heeft hij zijn opleiding Fotografische vormgeving aan de Fotovakschool afgerond. Sinds mei 2014 is hij volledig voor de fotografie gegaan en werkt hij fulltime als zelfstandig ondernemer.

Voor meer informatie en foto's: www.jessekraal.nl

Twitter

Bekijk alle artikelen van Jesse

afbeelding van Marco Mackenbach

Lees ik nu iets verkeerd of...
In de tekst wordt gesproken over 60 nanometer, wat 0,000000060 meter is.
Een haar is ~ 0,05mm dik, dat is 0,000050 meter. Nog steeds dun, maar op die schaal toch echt een wereld van verschil. Er zouden dan namelijk ruim 8000 lens-elementen in de dikte van 1 haar passen.