Американские военные получат тепловые камеры с уменьшенными пикселями

Исследователи из Агентства по перспективным оборонным научно-исследовательским разработкам США (DARPA) продемонстрировали новую камеру с пятимикронными пикселями, работающую в длинноволновой инфракрасной области спектра (LWIR), которая может сделать этот класс устройств миниатюрнее и дешевле.

Военные используют LWIR-камеры (их также называют «дальними инфракрасными») в качестве тепловизоров для обнаружения людей в темное время суток. Такие камеры обычно крепятся к транспортным средствам, поскольку они слишком велики, чтобы их мог переносить один боец, и слишком дорогостоящи, чтобы делать их частью индивидуального снаряжения.

Разработка представителей DARPA стала первой инфракрасной камерой, размер пикселей которой примерно вдвое меньше размера фотонов, которые ловит устройство. Пиксели сконфигурированы в матрицу в фокальной плоскости (FPA) формата 1280×720 – это относительно высокое разрешение для инфракрасной камеры.

Преимущества, которые дает использование более миниатюрных пикселей в LWIR-камерах, те же, что и в случае с визуальными камерами, которые присутствуют, например, в конструкции смартфонов. Наличие более мелких пикселей означает использование более мелких оптических компонентов и более плотное их размещение без утраты чувствительности, разрешения или поля обзора. Бóльшая плотность пикселей в заданной области облегчает улавливание фотонов (другими словами, получение изображения). Совокупным результатом является более миниатюрная, легкая и портативная LWIR-камера.

Новые устройства также могут быть менее дорогостоящими, чем имеющиеся сейчас сенсоры, поскольку стоимость FPA пропорциональна площади чипа. Матрицы в фокальной плоскости создаются на пластинах определенного размера, поэтому, чем больше FPA можно напечатать на одной пластине, тем ниже получается их стоимость. Так что более миниатюрные пиксели обязательно уменьшат стоимость устройств. DARPA надеется, что при соответствующих оптических корректировках матрицы с уменьшенными пикселями найдут себе применение во многих областях.

Работа над новой камерой ведется в рамках программы AWARE (Advanced Wide FOV Architectures for Image Reconstruction and Exploitation), результатами проведения которой недавно также стали гигапиксельная камера и ряд достижений, способных привести к появлению более миниатюрных тепловизионных приборов.