ഉപ്പുതരിയുടെ വലുപ്പമുള്ള ക്യാമറ ഫൊട്ടോഗ്രഫിയെ മാറ്റിമറിക്കുമോ, ഫോണിലും ഉപയോഗിക്കാമോ?

മനുഷ്യ ശരീരത്തിനുള്ളിലെ പ്രശ്‌നങ്ങള്‍ കണ്ടെത്താന്‍ മുതല്‍ റോബോട്ടുകള്‍ക്ക് ചുറ്റുപാടുകള്‍ അറിയാന്‍ വരെയുള്ള നിരവധി കാര്യങ്ങള്‍ക്കായി പ്രയോജനപ്പെടുത്താവുന്ന ക്യാമറ വികസിപ്പിച്ചെടുത്തിരിക്കുകയാണ് ഒരു കൂട്ടം ഗവേഷകർ. ഈ കുഞ്ഞൻ ക്യാമറ വന്നാൽ ഫോണുകള്‍ക്കു പിന്നില്‍ നിരവധി ക്യാമറകള്‍ വേണ്ടിവരുന്ന സാഹചര്യം പോലും മറികടക്കാനായേക്കും. ഒരു ഉപ്പുതരിയുടെ വലുപ്പമേയുള്ളുവെങ്കിലും അതിനേക്കാള്‍ 500,000 മടങ്ങ് വലുപ്പമുള്ള ലെന്‍സുകള്‍ ഉപയോഗിച്ചു പിടിച്ചെടുക്കുന്നത്ര വ്യക്തയുള്ള കളര്‍ ഫോട്ടോകള്‍ പകർത്താനാവുമെന്നതാണ് പുതിയ മൈക്രോസ്‌കോപ്പിക് ക്യാമറയുടെ സവിശേഷത. മെറ്റാപ്രതലം കേന്ദ്രീകൃതമായ ചെറിയ ക്യാമറകള്‍ മുൻപും നിർമിച്ചിട്ടുണ്ടെങ്കിലും അവ ഉപയോഗിച്ച് എടുക്കുന്ന ചിത്രങ്ങളില്‍ അവ്യക്തത ഉണ്ടായിരുന്നു എന്നതാണ് പ്രിന്‍സ്റ്റണ്‍ യൂണിവേഴ്‌സിറ്റിയിലെയും യൂണിവേഴ്‌സിറ്റി ഓഫ് വാഷിങ്ടനിലെയും ഗവേഷകര്‍ കണ്ടുപിടിച്ച നന്നേ ചെറിയ ഒപ്ടിക്കല്‍ ഉപകരണത്തെ വ്യത്യസ്തമാക്കുന്നത്. 

മെറ്റാസര്‍ഫസ് ആണ് പുതിയ ക്യാമറയിൽ പ്രയോജനപ്പെടുത്തുന്നത്. ഇതില്‍ 16 ലക്ഷം സിലിണ്ട്രിക്കല്‍ പോസ്റ്റുകളാണ് ഉള്ളത്. ഇവ ഒരോന്നും ഒരു എച്‌ഐവി (എയിഡ്‌സ്) വൈറസിന്റെ വലുപ്പമേയുള്ളൂ. ഇവയ്ക്ക് വെളിച്ചത്തിന്റെ വ്യതിയാനത്തിന് അനുസരിച്ച് സ്വയം ക്രമീകരിക്കാന്‍ സാധിക്കും. ക്യാമറയിലെ 0.5 മില്ലിമീറ്റര്‍ വലുപ്പമുള്ള പ്രതലത്തിലെ പോസ്റ്റുകളില്‍ ഒരോന്നിനും ഒരു സവിശേഷ ആകൃതിയാണ് ഉള്ളത്. അവയ്ക്ക് ഒരു ആന്റിന പോലെ പ്രവര്‍ത്തിക്കാന്‍ കഴിവുണ്ട്. ഇതിനൊപ്പം പ്രവര്‍ത്തിക്കുന്ന, മെഷീന്‍ ലേണിങ് കേന്ദ്രീകൃത സിഗ്നല്‍ സംസ്‌കരണ അല്‍ഗോരിതത്തിന് പോസ്റ്റുകള്‍ പ്രകാശവുമായി ഇടപെടുമ്പോള്‍ ലഭിക്കുന്ന സിഗ്നലുകളെ ചിത്രങ്ങളാക്കാന്‍ കഴിയും.

വലിയ പരമ്പരാഗത ക്യാമറകളില്‍, ഒരു നിര വളഞ്ഞ ഗ്ലാസ് അല്ലെങ്കില്‍ പ്ലാസ്റ്റിക് ഗ്ലാസുകള്‍, അവയിലേക്കു വരുന്ന പ്രകാശത്തെ വളച്ച് ഫിലിമിലോ സെന്‍സറിലോ പതിപ്പിച്ചാണ് ഫൊട്ടോ രേഖപ്പെടുത്തുന്നത്. അതിനു പകരമായി, കംപ്യൂട്ടര്‍ ശാസ്ത്രജ്ഞനായ എതന്‍ സെങും (EthanTseng) സഹഗവേഷകരും ചേര്‍ന്ന് വികസിപ്പിച്ചെടുത്ത ക്യാമറയില്‍ ഒരു മെറ്റാസര്‍ഫസ് ആണ് ഉപയോഗിച്ചിരിക്കുന്നത്. മുൻപും ഇത്തരം ക്യാമറകള്‍ നിർമിച്ചിട്ടുണ്ടെങ്കിലും അവഎടുക്കുന്ന ചിത്രങ്ങള്‍ക്ക് അമിതമായ വക്രീകരണം ഉണ്ടായിരുന്നു. വീക്ഷണകോണും പരിമിതമായിരുന്നു. ആര്‍ജിബി ഇമേജിങ് എന്ന് അറിയപ്പെടുന്ന, കാണാവുന്ന വെളിച്ചത്തിന്റെ മുഴുവന്‍ സ്‌പെക്ട്രത്തെയും പിടിച്ചെടുക്കുന്നതും അതിനു വിഷമകരമായിരുന്നു. എന്നാല്‍, പുതിയ ക്യാമറയില്‍ എടുക്കുന്ന ചിത്രങ്ങളുടെ അരികുകള്‍ക്ക് അല്‍പം അവ്യക്തത ഉണ്ടെന്നതൊഴിച്ചാല്‍, ബാക്കി ഭാഗങ്ങള്‍ക്ക് വലിയ ക്യാമറയില്‍ പിടിച്ചെടുത്താലെന്നവണ്ണം വ്യക്തത ഉണ്ട്.

ഈ ക്യാമറയ്ക്ക് സ്വാഭാവിക വെളിച്ചത്തിലും മികച്ച പ്രകടനം പുറത്തെടുക്കാനാകുമെന്നും പറയുന്നു. മുൻപുണ്ടാക്കിയ ഇത്തരം ക്യാമറകള്‍ ചില സവിശേഷ സാഹചര്യങ്ങളില്‍ മാത്രമായിരുന്നു പ്രവര്‍ത്തിക്കുക. ആ പരിമിതിയും പുതിയ സാങ്കേതികവിദ്യയ്ക്ക് മറികടക്കാനായിരിക്കുന്നു എന്നതും എടുത്തു പറയേണ്ട ഒരു നേട്ടമാണ്. സൂക്ഷ്മ ഘടനകള്‍ യോജിപ്പിച്ച് ഇത്തരം ഒരു ക്യാമറ നിർമിച്ചെടുക്കുക എന്നത് ഒരു വെല്ലുവിളിയായിരുന്നു എന്ന് പ്രിന്‍സ്റ്റൻ യൂണിവേഴ്‌സിറ്റിയില്‍ നിന്നുള്ള സെങ് പറയുന്നു. വാഷിഷ്ടൻ യൂണിവേഴ്‌സിറ്റിയില്‍ നിന്നുള്ള ഷെയിന്‍കോള്‍ബേണ്‍ എന്ന ഒപ്ടിക്കല്‍ വിദഗ്ധനാണ് ഒരു ഡിജിറ്റല്‍ മോഡല്‍ ഉണ്ടാക്കിയെടുത്തത്. ഇതിന്റെ സങ്കീര്‍ണതയെക്കുറിച്ച് അദ്ദേഹം സംസാരിക്കുന്നുമുണ്ട്.

ഇത്തരം ഒരു സിസ്റ്റം പുതിയതല്ല, എങ്കിലും ഇതാദ്യമായാണ് സര്‍ഫസ് ഒപ്ടിക്കല്‍ ടെക്‌നോളജിയെ മുന്നില്‍ നിർത്തി അതില്‍നിന്നു ലഭിക്കുന്ന സിഗ്നലുകളെ പ്രോസസ് ചെയ്‌തെടുക്കാനായി ന്യൂറല്‍ സാങ്കേതികവിദ്യയെ പിന്നില്‍ കൊണ്ടുവരാനായത് എന്ന് ഒപ്ടിക്കല്‍ എൻജിനീയറായ ജോസഫ് മയ്റ്റ് പറഞ്ഞു. ഇത് പുതിയ ഗവേഷകരുടെ നേട്ടമാണ്. മെറ്റാസര്‍ഫസില്‍ കൊണ്ടുവന്നിരിക്കുന്ന ദശലക്ഷത്തിലേറെയുള്ള ഫീച്ചറുകളുടെ വലുപ്പവും ആകാരവും അതു പിടിപ്പിച്ചിരിക്കുന്ന സ്ഥലവും മറ്റു ഘടകങ്ങളും ഏകോപിപ്പിക്കുക എന്നതും അതില്‍നിന്ന് ഉദ്ദേശിച്ച പ്രകടനം കിട്ടുക എന്നതും നല്ല പരിശ്രമം വേണ്ട പണിയാണെന്നും മയ്റ്റ് അഭിപ്രായപ്പെട്ടു.

ക്യാമറ വികസിപ്പിച്ച ടീം ഇപ്പോള്‍ അതിന് കൂടുതല്‍ കംപ്യൂട്ടേഷണല്‍ മികവു കൊണ്ടുവരാനുള്ള പരിശ്രമത്തിലാണ്. ചിത്രത്തിന്റെ മികവു കൂടുതല്‍ വര്‍ധിപ്പിക്കുക, വസ്തുക്കളെ തിരിച്ചറിയുക തുടങ്ങിയ ശേഷികളായിരിക്കും കൊണ്ടുവരാന്‍ ശ്രമിക്കുക. പ്രായോഗിക തലത്തില്‍ ഈ ക്യാമറയുടെ സാധ്യതകള്‍ അതു വര്‍ധിപ്പിച്ചേക്കും. നന്നേ ചെറിയ റോബോട്ടുകളില്‍ ഈ ക്യാമറ ഘടിപ്പിക്കാനായേക്കും. കാരണം വലിയ ക്യാമറകള്‍ അവയില്‍ ഘടിപ്പിക്കുക വിഷമംപിടിച്ച കാര്യമാണ്. ഒപ്ടിക്കല്‍ മെറ്റാസര്‍ഫസ് ഉപയോഗിച്ച് എന്‍ഡോസ്‌കോപ്പി ഉപകരണങ്ങളുടെ മികവു വര്‍ധിപ്പിക്കാനാകുമെന്നും കരുതുന്നു. ഇതുവഴി ഡോക്ടര്‍മാര്‍ക്ക് രോഗ നിര്‍ണയം കൂടുതല്‍ എളുപ്പമാക്കാന്‍ സാധിച്ചേക്കും. ചില പ്രതലങ്ങളെ അള്‍ട്രാ-ഹൈ റെസലൂഷന്‍ സെന്‍സറുകളാക്കി മാറ്റാനും പുതിയ ക്യാമറയ്ക്ക് സാധിച്ചേക്കുമെന്ന് ഗവേഷണ പ്രബന്ധത്തിന്റെ രചയിതാവ് ഫീലിക്‌സ് ഹെയ്‌ഡെ പറയുന്നു.

∙ സ്മാര്‍ട് ഫോണിലും

ഈ സാങ്കേതികവിദ്യയ്ക്ക് ഉദ്ദേശിച്ച ഫലം ലഭിക്കുന്നുണ്ടെങ്കില്‍ സ്മാര്‍ട് ഫോണുകള്‍ക്കു പിന്നില്‍ മൂന്നും അതിലേറെയും ക്യാമറകളുടെ ആവശ്യമുണ്ടാവില്ല. പകരം പിന്‍ പ്രതലം മുഴുവന്‍ ഒരു കൂറ്റന്‍ ക്യാമറയായി പ്രവര്‍ത്തിപ്പിക്കാനായിരിക്കും ശ്രമമെന്നും ഫീലിക്‌സ് പറയുന്നു. ഭാവിയില്‍ പരമ്പരാഗത രീതിയിലല്ലാത്ത ഉപകരണങ്ങള്‍ നിർമിക്കാനും പുതിയ കണ്ടുപിടുത്തം വഴിവച്ചേക്കുമെന്ന് അദ്ദേഹം പ്രത്യാശ പ്രകടിപ്പിക്കുന്നു.

English Summary: US researchers create salt grain sized camera