Míg a hagyományos fényképezőgépek ívelt üveg- vagy műanyag lencséket használnak a fénysugarak fókuszba állítására, az új optikai rendszer a metafelületnek nevezett technológiára támaszkodik, amely a számítógépes chiphez hasonlóan állítható elő. A mindössze fél milliméter széles metafelületen 1,6 millió hengeres oszlop vagy pöcök van, amelyek mindegyike nagyjából akkora, mint a humán immundeficiencia vírus (HIV).
Az eszköz a mérete ellenére a kamera még mindig képes olyan színes képeket készíteni, amelyek megfelelnek a hagyományos összetett fényképezőgépek félmilliószor nagyobb térfogatú objektívjeinek.
Ha a kamera hardverét kombinálják a számítógépes feldolgozással, a rendszer lehetővé teheti a minimálisan invazív endoszkópiát orvosi robotokkal, vagy akár a sík felületek is funkcionális kamerává alakíthatók. Az 1,6 millió pöcök mindegyikének egyedi a geometriája. Ezek úgy működnekk, mint egy optikai antenna.
A teljesen színes metafelületi kamerában az egyes pöckök dizájnjának egyszerű változtatásával a teljes optikai hullámfront helyesen alakítható ki, valamint gépi tanulási segítségével a rendszer képes az eddigi legjobb minőségű képeket és legszélesebb látómezőt előállítani.
A kamera létrehozásának kulcsfontosságú újítása volt az optikai felület integrált kialakítása és a képet előállító jelfeldolgozó algoritmusok megalkotása. "Ez növelte a kamera teljesítményét természetes fényviszonyok között, ellentétben a korábbi metasurface kamerákkal, amelyeknél a laboratórium tiszta lézerfényére vagy más ideális körülményekre volt szükség a kiváló minőségű képek készítéséhez" - mondta Felix Heide, a tanulmány vezető szerzője, a Princeton Egyetem számítógép-tudományi adjunktusa.
