Bengali
ক্যামেরা মডিউলগুলি কি লেন্স ছাড়া কাজ করতে পারে? গণনামূলক চিত্রায়ণে বিপ্লবী পরিবর্তন
তৈরী হয় 2025.11.21
দশক ধরে, আমরা এটি স্বাভাবিক মনে করেছি যে ক্যামেরার লেন্স প্রয়োজন—যেমন আমরা ধরে নিই গাড়ির ইঞ্জিন প্রয়োজন বা ফোনের স্ক্রীন প্রয়োজন। লেন্স দীর্ঘকাল ধরে ক্যামেরার "চোখ" হিসেবে কাজ করেছে।ক্যামেরা মডিউলগুলি, আলোকে বাঁকিয়ে সেন্সরে তীক্ষ্ণ চিত্রগুলিকে কেন্দ্রিত করা। কিন্তু যদি সেই মৌলিক ধারণাটি আর সত্য না হয়? আজ, গণনামূলক চিত্রায়ন, AI অ্যালগরিদম এবং মাইক্রোফ্যাব্রিকেশনের অগ্রগতিগুলি প্রমাণ করছে যে ক্যামেরা মডিউলগুলি লেন্স ছাড়াই কাজ করতে পারে—ছোট, সস্তা এবং আরও বহুমুখী ডিভাইসগুলির জন্য দরজা খুলছে যা চিত্রায়ন প্রযুক্তির ক্ষমতাকে পুনরায় সংজ্ঞায়িত করে।
লেন্সলেস বিপ্লব: এটি সব কিভাবে কাজ করে
লেন্সলেস ক্যামেরা মডিউলগুলি শুধু লেন্স সরায় না—এগুলি পুরো ইমেজিং প্রক্রিয়াটিকে পুনর্বিবেচনা করে। ঐতিহ্যবাহী ক্যামেরাগুলি অপটিক্যাল লেন্সের উপর নির্ভর করে আলোকে রিফ্র্যাক্ট করে এবং সেন্সরে একটি সরাসরি চিত্র তৈরি করে। লেন্সলেস সিস্টেমগুলি এই শারীরিক ফোকাসিংকে "কম্পিউটেশনাল ফোকাসিং" দ্বারা প্রতিস্থাপন করে: তারা বিকল্প অপটিক্যাল স্ট্রাকচারের মাধ্যমে কাঁচা আলো ডেটা ক্যাপচার করে এবং পরিষ্কার, ব্যবহারযোগ্য চিত্র পুনর্গঠন করতে অ্যালগরিদম ব্যবহার করে। এখানে তিনটি বিপ্লবী প্রযুক্তি রয়েছে যা এটি সম্ভব করে তুলছে:
1. প্রোগ্রামেবল মাস্ক ইমেজিং: ডাইনামিক লাইট কোডিং
লেন্সবিহীন প্রযুক্তিতে একটি পরিবর্তনকারী উদ্ভাবন এসেছে নানজিং বিজ্ঞান ও প্রযুক্তি বিশ্ববিদ্যালয়ের গবেষকদের কাছ থেকে, যারা লেন্সবিহীন ইমেজিংয়ের জন্য একটি প্রোগ্রামেবল ফ্রেনেল জোন অ্যাপারচার (LIP) সিস্টেম তৈরি করেছেন। লেন্সের পরিবর্তে, LIP একটি প্রোগ্রামেবল মাস্ক ব্যবহার করে যা গতিশীল ফ্রেনেল জোন অ্যাপারচার (FZA) প্রদর্শন করে—প্যাটার্নগুলি যা আলোকে মডুলেট করে স্থানীয় এবং ফ্রিকোয়েন্সি তথ্য ক্যাপচার করতে।
সিস্টেমটি দুটি মূল পদক্ষেপে কাজ করে: প্রথমে, প্রোগ্রামেবল মাস্ক FZA-কে স্থানান্তরিত করে একাধিক সাব-অপারচার লাইট ফিল্ড ডেটা পয়েন্ট সংগ্রহ করে। তারপর, একটি সমান্তরাল ফিউশন অ্যালগরিদম এই ডেটা পয়েন্টগুলিকে ফ্রিকোয়েন্সি ডোমেনে একত্রিত করে উচ্চ-রেজোলিউশন ইমেজ পুনর্গঠন করে। ফলাফল? একটি 2.5x রেজোলিউশন বৃদ্ধি এবং ঐতিহ্যবাহী স্থির মাস্ক লেন্সলেস সিস্টেমগুলির তুলনায় 3 dB সিগন্যাল-টু-নয়েজ অনুপাতের উন্নতি। গতিশীল মোডে, এটি 15 fps অর্জন করে—যা রিয়েল-টাইম জেসচার স্বীকৃতি এবং মানব-কম্পিউটার ইন্টারঅ্যাকশনের জন্য যথেষ্ট দ্রুত—এবং ক্যামেরা মডিউল আকার 90% কমিয়ে দেয়।
2. আলো প্রতিফলন ইমেজিং: কাচকে "অদৃশ্য লেন্স" হিসেবে
ইউটাহ বিশ্ববিদ্যালয়ের রাজেশ মেনন একটি ভিন্ন পদ্ধতি গ্রহণ করেছেন: একটি কাচের টুকরোর মধ্যে প্রতিফলিত আলো ব্যবহার করে প্রচলিত লেন্সগুলির পরিবর্তে। বেশিরভাগ আলো কাচের মধ্য দিয়ে যায়, কিন্তু একটি ছোট অংশ এর অভ্যন্তরীণ পৃষ্ঠ থেকে প্রতিফলিত হয়। মেননের দল একটি সিএমওএস সেন্সর একটি অ্যাক্রিলিক কাচের প্যানেলের প্রান্তে সংযুক্ত করেছে এবং বাকি প্যানেলটি প্রতিফলক টেপ দিয়ে লাইন করেছে যাতে এই বাউন্সিং আলোটি আটকানো যায়।
যখন আলো কাঁচে পড়ে, সেন্সর প্রতিফলিত সংকেতগুলি সনাক্ত করে, এবং মেশিন লার্নিং অ্যালগরিদমগুলি সেই ডেটাকে ছবিতে রূপান্তরিত করে। এই ডিজাইনের প্রতিভা এর সরলতা: কাঁচ নিজেই অপটিক্যাল উপাদান হিসেবে কাজ করে, কোনও বাঁকা লেন্সের প্রয়োজনীয়তা দূর করে। যদিও কাঁচের কাঁচা ছবিগুলি মানুষের চোখে অস্পষ্ট, তবুও সেগুলিতে কম্পিউটারগুলির জন্য গুরুত্বপূর্ণ তথ্য বের করার জন্য যথেষ্ট ডেটা রয়েছে—এটি এমন অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য নিখুঁত যেখানে যন্ত্রগুলি, মানুষের পরিবর্তে, "দর্শক"।
3. মাইক্রোলেন্স অ্যারে: ক্ষুদ্র আলোর সংগ্রাহক
ক্যালিফোর্নিয়া বিশ্ববিদ্যালয়, ডেভিসের গবেষকরা 3D ইমেজিংয়ের জন্য একটি পাতলা মাইক্রোলেন্স অ্যারে ব্যবহার করে একটি লেন্সহীন মডিউল তৈরি করেছেন। একটি একক বৃহৎ লেন্সের পরিবর্তে, এই অ্যারেটি 37টি ছোট পলিমার লেন্স (মাত্র 12 মিমি ব্যাসের) ব্যবহার করে বিভিন্ন কোণ থেকে আলো ধারণ করে। প্রতিটি মাইক্রোলেন্স একটি স্বতন্ত্র দৃষ্টিকোণ হিসেবে কাজ করে, গভীরতার তথ্য সংগ্রহ করে যা AI অ্যালগরিদমগুলি বাস্তব সময়ে 3D চিত্রে পুনর্গঠন করে।
এই প্রযুক্তিটি প্রচলিত 3D ক্যামেরার একটি প্রধান সীমাবদ্ধতা সমাধান করে: এটি একটি একক এক্সপোজারের সাথে কাজ করে এবং জটিল ক্যালিব্রেশন এড়িয়ে চলে। হালকা, নমনীয় অ্যারে রোবট, শিল্প পরিদর্শন এবং VR/AR সিস্টেমের জন্য আদর্শ—যেখানে আকার এবং গতি নিখুঁত ফটো-গুণমানের ছবির চেয়ে বেশি গুরুত্বপূর্ণ।
বাস্তব-বিশ্বের অ্যাপ্লিকেশন: যেখানে লেন্সহীন ক্যামেরাগুলি উজ্জ্বল হয়
লেন্সহীন ক্যামেরা মডিউলগুলি শুধুমাত্র ল্যাবের পরীক্ষা নয়—এগুলি ইতিমধ্যেই বিভিন্ন শিল্পে ব্যবহার পাচ্ছে, তাদের সবচেয়ে বড় সুবিধাগুলির দ্বারা চালিত: ছোট আকার, কম খরচ, এবং স্থায়িত্ব। এখানে সেই খাতগুলি রয়েছে যা রূপান্তরিত হচ্ছে:
VR/AR এবং পরিধানযোগ্য প্রযুক্তি
VR/AR ডিভাইসগুলোর সবচেয়ে বড় বাধা হলো স্থান—চোখের ট্র্যাকিং বা ইশারার নিয়ন্ত্রণের জন্য একটি প্রচলিত ক্যামেরা যোগ করা হেডসেটগুলোকে ভারী করে তোলে। লেন্সবিহীন মডিউলগুলো এই সমস্যার সমাধান করে: মেননের কাচ ভিত্তিক সিস্টেমটি VR/AR লেন্সে নিখুঁতভাবে ফিট করে চোখের গতিবিধি ট্র্যাক করতে, যখন নানজিং বিশ্ববিদ্যালয়ের LIP মডিউলের 90% আকার হ্রাস এটিকে হালকা পরিধানযোগ্য ডিভাইসের জন্য উপযুক্ত করে তোলে। এই মডিউলগুলো আরাম বা ডিজাইনকে ত্যাগ না করে চিত্রায়নের ক্ষমতা যোগ করে।
মেডিকেল ইমেজিং
প্রথাগত এন্ডোস্কোপগুলি দীর্ঘ, কঠোর লেন্স ব্যবহার করে যা রোগীদের জন্য অস্বস্তিকর হতে পারে। লেন্সবিহীন মডিউলগুলি অতিরিক্ত পাতলা, নমনীয় এন্ডোস্কোপগুলি সক্ষম করছে যা শরীরের সংকীর্ণ স্থানে চলাচল করতে পারে। তাদের ছোট আকারের কারণে টিস্যুর ক্ষতির ঝুঁকিও কমে যায়, যখন গণনামূলক পুনর্গঠন ডাক্তারদের সঠিক নির্ণয়ের জন্য প্রয়োজনীয় চিত্রের স্বচ্ছতা বজায় রাখে।
নিরাপত্তা এবং নজরদারি
লেন্সবিহীন ক্যামেরাগুলি একটি গোপন সুবিধা প্রদান করে: এগুলি জানালায়, দেয়ালে, বা দৈনন্দিন বস্তুর মধ্যে সনাক্ত না হওয়ার জন্য সংযুক্ত করা যেতে পারে। হিকভিশনের মতো ব্র্যান্ডগুলি লেন্সবিহীন প্রযুক্তি ব্যবহার করে "অদৃশ্য" নিরাপত্তা ক্যামেরা চালু করেছে, যা পরিবেশের সাথে মিশে যায় এবং গতিশীলতা ও কার্যকলাপ ধারণ করে। তাদের স্থায়িত্ব—ভঙ্গুর লেন্স উপাদান ছাড়াই—এগুলোকে কঠোর বাইরের অবস্থার জন্য আদর্শ করে তোলে।
অটোমোটিভ এবং রোবোটিক্স
স্বয়ংক্রিয় গাড়ি এবং রোবটগুলির নেভিগেট করার জন্য কমপ্যাক্ট, নির্ভরযোগ্য ইমেজিং সিস্টেমের প্রয়োজন। লেন্সবিহীন মডিউলগুলি গাড়ির ড্যাশবোর্ড বা রোবটের হাতের মধ্যে সংকীর্ণ স্থানে ফিট করে, যখন তাদের অসীম গভীরতার ক্ষেত্র (শারীরিক ফোকাসিংয়ের একটি পার্শ্বপ্রতিক্রিয়া) বিভিন্ন দূরত্বে অবজেক্টগুলি সনাক্ত করতে সহায়তা করে। 3D-সক্ষম মাইক্রোলেন্স অ্যারে মডিউলগুলি বিশেষভাবে রোবট ম্যানিপুলেশনের জন্য উপকারী, মেশিনগুলিকে তাদের পরিচালনার জন্য অবজেক্টগুলির আকার "দেখতে" দেয়।
বাজারের বৃদ্ধি: বিপ্লবের পেছনের সংখ্যা
লেন্সবিহীন ক্যামেরার বাজার বিস্ফোরিত হচ্ছে কারণ এই অ্যাপ্লিকেশনগুলি জনপ্রিয়তা অর্জন করছে। ২০২০ সালে, বৈশ্বিক বাজারের আকার ছিল ২৫ বিলিয়ন, এবং এটি ২০২৫ সালের মধ্যে ৬০ বিলিয়নে পৌঁছানোর পূর্বাভাস দেওয়া হয়েছে—১৮% এরও বেশি CAGR এ বৃদ্ধি পাচ্ছে। শুধুমাত্র চীনে, বাজারটি ২০২৫ সালের মধ্যে $২১ বিলিয়ন (১৫০ বিলিয়ন RMB) পৌঁছানোর প্রত্যাশা করা হচ্ছে, যা ভোক্তা ইলেকট্রনিক্স এবং চিকিৎসা যন্ত্রপাতির চাহিদার দ্বারা চালিত।
মূল খেলোয়াড় যেমন হিটাচি, টেলেডাইন প্রিন্সটন ইন্সট্রুমেন্টস এবং হুয়াওয়ে প্রযুক্তিতে ব্যাপক বিনিয়োগ করছে। এমনকি ঐতিহ্যবাহী ক্যামেরা জায়ান্ট যেমন ক্যানন এবং সোনি ওয়্যারেবল এবং আইওটি বাজারে প্রতিযোগিতায় থাকতে লেন্সহীন ডিজাইন অনুসন্ধান করছে। চালক শক্তি? খরচ: লেন্স অপসারণ করা ক্যামেরা মডিউলের সবচেয়ে ব্যয়বহুল উপাদানগুলির একটি বাদ দেয়, যা আরও ডিভাইসে চিত্রায়নকে প্রবেশযোগ্য করে তোলে।
চ্যালেঞ্জ এবং সামনে পথ
লেন্সহীন ক্যামেরা মডিউলগুলি এখনও নিখুঁত নয়। তাদের তিনটি প্রধান চ্যালেঞ্জ রয়েছে যা গবেষকরা সমাধান করার জন্য দৌড়াচ্ছেন:
প্রথমত, দুর্বল আলো কার্যকারিতা। আলো কেন্দ্রীভূত করার জন্য লেন্স ছাড়া, লেন্সবিহীন সিস্টেমগুলি কম আলোতে সংগ্রাম করে, যা noisy ছবি তৈরি করে। AI denoising-এ সাম্প্রতিক অগ্রগতি, যেমন EPFL-এর পদ্ধতি যা বাইরের আলোকসজ্জাকে বিবেচনায় নেয়, কার্যকারিতা উন্নত করছে, তবে রাতের নজরদারির মতো কম আলোযুক্ত পরিবেশের জন্য আরও কাজ প্রয়োজন।
দ্বিতীয়ত, উচ্চ-রেজোলিউশনের সীমাবদ্ধতা। যদিও LIP প্রযুক্তি চিত্তাকর্ষক রেজোলিউশন লাভ অর্জন করে, লেন্সবিহীন মডিউলগুলি এখনও উচ্চ-শেষ DSLR লেন্সগুলির বিশদের সাথে মেলাতে পারে না। ভোক্তা ফটোগ্রাফির জন্য, এর মানে হল যে তারা শীঘ্রই ঐতিহ্যবাহী ক্যামেরাগুলির পরিবর্তে আসবে না—কিন্তু যন্ত্র দৃষ্টিশক্তি এবং মৌলিক ইমেজিংয়ের জন্য, রেজোলিউশন ইতিমধ্যে যথেষ্ট।
তৃতীয়ত, অ্যালগরিদম জটিলতা। লেন্সবিহীন ইমেজিং পুনর্গঠন অ্যালগরিদম চালানোর জন্য শক্তিশালী প্রসেসরের উপর নির্ভর করে। আইওটি সেন্সরের মতো কম শক্তির ডিভাইসগুলির জন্য, এটি ব্যাটারি নিঃশেষ করতে পারে। অপ্টিমাইজড নিউরাল নেটওয়ার্ক এবং আরও কার্যকর হার্ডওয়্যার এই সমস্যার সমাধান করছে, তবে শক্তি দক্ষতা একটি অগ্রাধিকার হিসেবে রয়ে গেছে।
ভবিষ্যৎটি উজ্জ্বল দেখাচ্ছে, যদিও। যেহেতু AI অ্যালগরিদমগুলি আরও শক্তিশালী হচ্ছে এবং মাইক্রোফ্যাব্রিকেশন সস্তা হচ্ছে, লেন্সবিহীন মডিউলগুলি ক্রমাগত উন্নতি করবে। গবেষকরা ইতিমধ্যেই মাল্টি-মোডাল ইমেজিং অনুসন্ধান করছেন—লেন্সবিহীন সিস্টেমগুলিকে পোলারাইজেশন বা স্পেকট্রাল সেন্সিংয়ের সাথে একত্রিত করে চিকিৎসা নির্ণয় এবং উপাদান বিশ্লেষণের জন্য। আমরা 5G এর সাথে সংহতকরণেরও সাক্ষী হচ্ছি, যা স্থানীয় ডিভাইসের পরিবর্তে ক্লাউড সার্ভারে বাস্তব-সময়ের চিত্র পুনর্গঠন সক্ষম করছে।
উপসংহার: লেন্স যুগের শেষ?
তাহলে, কি ক্যামেরা মডিউলগুলি লেন্স ছাড়া কাজ করতে পারে? উত্তর হল একটি জোরালো হ্যাঁ—এবং তারা ইতিমধ্যেই মূল ক্ষেত্রগুলিতে ঐতিহ্যবাহী লেন্স-ভিত্তিক সিস্টেমগুলিকে অতিক্রম করছে। লেন্সহীন প্রযুক্তি কেবল একটি নতুনত্ব নয়; এটি একটি প্যারাডাইম শিফট যা নিখুঁত চিত্রের সঠিকতার চেয়ে কার্যকারিতা, আকার এবং খরচকে অগ্রাধিকার দেয়।
গ্রাহকদের জন্য, এর মানে হল ছোট, আরও সাশ্রয়ী ডিভাইসগুলি যা বিল্ট-ইন ইমেজিং সহ—ছোট লেন্সবিহীন সেন্সর সহ স্বাস্থ্য ট্র্যাক করার স্মার্টওয়াচ থেকে শুরু করে VR হেডসেট যা আগে কখনও এত হালকা অনুভূত হয়। শিল্পগুলির জন্য, এর মানে হল ইমেজিং সমাধানগুলি যা ঐতিহ্যবাহী ক্যামেরাগুলির জন্য অযোগ্য স্থানগুলিতে ফিট করে, মানব দেহের ভিতর থেকে শুরু করে স্বয়ং-চালিত গাড়ির সংকীর্ণ জায়গাগুলিতে।
লেন্স পুরোপুরি অদৃশ্য হচ্ছে না—উচ্চমানের ফটোগ্রাফি এবং পেশাদার ভিডিওগ্রাফি এখনও বছরের পর বছর সঠিক লেন্সের উপর নির্ভর করবে। কিন্তু যেসব ইমেজিং ডিভাইসের মিউজিয়াম-মানের ছবির প্রয়োজন নেই, সেগুলোর জন্য লেন্সবিহীন মডিউলগুলো দখল করছে। যখন গণনামূলক ইমেজিং উন্নতি করতে থাকবে, আমরা শীঘ্রই জিজ্ঞাসা করা বন্ধ করে দেব "ক্যামেরা কি লেন্স ছাড়া কাজ করতে পারে?" এবং ভাবতে শুরু করব কেন আমরা প্রথম স্থানে লেন্সের প্রয়োজন অনুভব করেছিলাম।
যোগাযোগ
আপনার তথ্য ছেড়ে দিন এবং আমরা আপনার সাথে যোগাযোগ করবো।
WhatsApp
WeChat