Meksikalı fizikçi kamera lenslerine çağ atlattı

Meksikalı bir fizikçi, yaklaşık 2 bin yıllık bir sorunu çözerek daha ucuz ve daha gelişmiş lenslerin yolunu açmış oldu. Bilim insanının geliştirdiği yeni formül, daha basit yollarda daha net görüntüler yakalayan makineler üretmek için büyük bir fırsat sunuyor.

En titiz özelliklere göre üretilen en pahalı lensleri bile kusurlu kılan bir sorun vardır: Çerçevenin merkezi net olsa da köşeler ve kenarlar daima biraz yumuşak görünür. Bu durum, binlerce yıldır optik cihazlarda var olan bir sorun ve Meksikalı bir fizikçi, merceklerin üretim yöntemine ilişkin hepimizi şaşkına çeviren ve devrim yaratabilecek bir formül geliştirene dek çözülemez olduğu varsayılmıştı.

Teorik olarak, kavisli bir cam merceğin, içinden geçen tüm ışık ışınlarını odak noktası olarak bilinen tek bir hedefe yönlendirebilmesi gerekir. Ne var ki gerçek dünyada, böyle olmuyor. Mercek genelinde gerçekleşen farklı kırılmalarla birlikte, merceğin biçimindeki ve kullanılan malzemedeki kusurların tümü, bu ışık ışınlarının bir kısmına, özellikle de merceğe dış kenarlarının yakınında giren ve hedefi kaçıranlara etkide bulunuyor. Bu, ‘küresel sapma’ adıyla bilinen bir olgu ve Isaac Newton ve Yunan matematikçi Diocles’in dahi üstesinden gelemediği bir sorun.

LENSİN ÖZELLİKLERİ ARTIK SORUN YARATMAYACAK

‘Küresel sapma’ etkisini önlemeye ve düzeltmeye yardımcı olabilecek ve yuvarlak olmayan ilave lenslerin kullanımı da dahil olmak üzere, tasarım ve üretim alanında yaşanan ilerlemeler, günümüzün lens oluşturma tekniklerinin eşdeğer düzeyde net görüntüler elde etmeye çok yaklaştığını gösteriyor.

Lensler mükemmel küresel bir biçime sahip değiller ve lens üreticilerinin her uygulama için farklı bir yuvarlak şekil denemeleri ve bunu üretmeleri gerektiğinden, bu çaba aşırı pahalı, ayrıca üretimi ve tasarımı zor olabilir.

Buna karşın, Meksika’da bulunan Tecnológico de Monterrey’de doktora öğrencisi olan Rafael G. González-Acuña sayesinde bu durum değişiyor. Aylar boyunca süren çalışmasının ardından, 1949 yılında ‘Wasserman-Wolf problemi’ adıyla tanımlanan ve onlarca yıldır bilim insanlarının içinden çıkamadığı bir problem olarak şöhrete kavuşan küresel sapmaları engellemek amacıyla, ortaya analitik bir çözüm koyan bir denklem geliştirdi.

Bu denklem, ortalama bir insana, fizik ve matematikte bir kariyer yapmalarının büyük ihtimalle mümkün olmadığını gösterebilir. Buna karşın lens üreticileri açısından, herhangi bir küresel sapmayı tamamen ortadan kaldıran bir lens tasarlamak için gereken her şeyi sunabilir.

ÖZELLİKLE BİLİMSEL İLERLEMEYE KATKI SUNACAK

Lensin boyutları, yapıldığı malzemenin türü ya da hangi alanda kullanılacağının bir önemi yok; bu denklem, optik bağlamda mükemmel olan bir lens tasarlamak için gereken tam sayıları içeriyor.

Bu sıçrama, donanımlarına ne kadar para harcadıklarına bakılmaksızın, küçük odak sorunlarından etkilenen titiz fotoğrafçılara bir şey sunmayacaktır. Temel olarak, gelişmiş görüntü netliğinin yeni keşiflerin önünü açabileceği teleskop ve mikroskop benzeri araçlarla bilimsel görüntülemenin iyileştirilmesine yardım etme vaadi taşıyor.

Yine de ortalama bir kamera kullanıcısının dahi González-Acuña’nın çalışmalarından faydalanacağı söylenebilir. Akıllı telefonlardan ucuz ‘bas ve çek’ özellikli kameralara varana dek her alanda daha yüksek görüntü kalitesi sunarken, şirketlerin daha az sayıda öğe barındıran daha basit lensler tasarlamalarını ve üretmelerini sağlayacaktır.

Andrew Liszewski

* Yazının aslı Gizmodo sitesinden alınmıştır. (Çeviren: Tarkan Tufan)