به گزارش پیچینو، در دنیای اپتیک، همیشه میان رزولوشن، میدان دید و فاصله کاری مصالحه‌ای دردناک وجود داشت. حالا تیمی از دانشگاه کنتیکت با کنار گذاشتن لنزهای سنگین و پیچیده، راه‌حلی محاسباتی ارائه داده که همانند گذار از فیلم به دیجیتال، می‌تواند بنیان تصویربرداری نوری را بازنویسی کند. سامانه MASI (مخفف Multimodal Aperture‑Scanning Imaging) از یک صفحه پراش نور و آرایه‌ای از حسگرهای کدگذاری‌شده بهره می‌برد که هر کدام به‌طور مستقل نور را اندازه‌گیری می‌کنند. سپس الگوریتم‌های هوشمند داده‌های پراش‌شده را ترکیب و تصویری منسجم با جزئیاتی در حد میکرون و زیرمیکرون بازسازی می‌کنند.

همگام‌سازی محاسباتی به جای همگام‌سازی فیزیکی
در سیستم‌های سنتی، همگام‌سازی دقیق مکانیکی اجزای اپتیکی چالش بزرگی است. MASI این مشکل را با انتقال همگام‌سازی به مرحله پس از ثبت داده حل می‌کند. این رویکرد پیشتر در تلسکوپ‌های رادیویی مانند Event Horizon Telescope برای تصویربرداری از سیاه‌چاله به کار رفته بود، اما پیاده‌سازی آن در نور مرئی به دلیل طول موج کوتاه‌تر و نیاز به دقت بالاتر، همواره مانعی بزرگ محسوب می‌شد. اکنون با بهره‌گیری از حسگرهای کدگذاری‌شده و الگوریتم‌های بازسازی بهینه‌شده، این مانع تا حد زیادی برداشته شده است.

رزولوشن زیرمیکرونی در میدان دید وسیع
نتیجه این نوآوری دستیابی به رزولوشنی در حد میکرون و حتی زیرمیکرون در میدان دیدی گسترده است، بدون آنکه نیاز به لنزهای سنتی باشد. حتی از فاصله‌ای چند سانتی‌متری نیز می‌توان تصاویر با جزئیات بالا گرفت؛ امری که در اپتیک مرسوم تنها با مصالحه میان رزولوشن و میدان دید ممکن بود.

کاربردهای گسترده: از جرم‌شناسی تا پزشکی
در آزمایش‌های انجام‌شده، این سامانه موفق شده از پوکه فشنگ تصاویری با جزئیاتی در سطح اثر پین فشنگ ثبت کند که کاربرد آن را در علوم قانونی و جرم‌شناسی به وضوح نشان می‌دهد. علاوه بر این، قابلیت تصویربرداری سه‌بعدی (مانند بازسازی داخلی یک باتری در ویدئوی ارائه‌شده) راه را برای استفاده در تشخیص‌های پزشکی (مانند پاتولوژی بافت)، بازرسی صنعتی قطعات ریز، و حتی سنجش از دور با وضوح بالا باز می‌کند.

آینده اپتیک محاسباتی
MASI تنها آغاز راه است. با حذف لنزهای سنگین و گران‌قیمت، می‌توان دوربین‌های فوق‌کوچک، سبک و کم‌مصرفی ساخت که در گوشی‌های هوشمند، پهپادهای مینیاتوری، ربات‌های جراحی و تجهیزات پژوهشی جای بگیرند. این فناوری همچنین پنجره‌ای تازه به سوی تصویربرداری در طول‌موج‌هایی باز می‌کند که لنزهای سنتی در آنها عملکرد ضعیفی دارند.
اکنون نوبت صنعت است تا این دستاورد دانشگاهی را به محصولی تجاری تبدیل کند. اگر MASI و فناوری‌های مشابه به تولید انبوه برسند، دوربین‌های آینده نه تنها کوچک‌تر و ارزان‌تر خواهند شد، بلکه قادر خواهند بود جزئیاتی را ببینند که امروز حتی با پیشرفته‌ترین لنزها نیز قابل ثبت نیست.