JAKARTA – Para ilmuwan mengembangkan penemuan baru berupa kamera malam yang sederhana seperti kacamata biasa. Tujuannya adalah untuk menyediakan kacamata yang sederhana, praktis dan murah tanpa bantuan headset berukuran besar dan mahal seperti yang digunakan di seluruh dunia.
Pembaruan ini menjadi kabar baik bagi mereka yang memiliki gangguan penglihatan dan sering bekerja di malam hari. Hingga saat ini, kegelapan menjadi salah satu penghalang utama penglihatan manusia. Dengan teknologi baru ini, berkendara di malam hari dan bernavigasi di sekitar rumah atau hutan dalam kegelapan tidak akan menjadi kendala di masa depan.
Dalam sebuah penelitian yang diterbitkan dalam jurnal Advanced Materials, para peneliti di ARC Centre of Excellence for Transformative Meta-Optical Systems (TMOS) Australia berupaya menjadikan penglihatan malam terjangkau dan dapat digunakan dengan menghilangkan headset dan lensa yang besar dan mahal. “Hasil ini menjanjikan peluang besar bagi industri pengawasan, navigasi otonom, dan pencitraan biologis, antara lain,” kata ketua peneliti Dragomir Nesau, seperti dilansir New Atlas, Kamis (6/6/2024).
“Mengurangi ukuran, berat, dan persyaratan teknologi penglihatan malam adalah contoh betapa pentingnya metoptik dan kerja TMOS dalam Industri 4.0 dan masa depan miniaturisasi teknologi yang ekstrem.”
Penelitian baru ini memungkinkan pemrosesan cahaya yang kompleks dilakukan dengan cara yang lebih sederhana dan kompak, yang berarti bahwa teknologi ini dapat dikembangkan menjadi film night vision yang beratnya kurang dari satu gram dan dapat dipasang pada bingkai yang terdapat lensa.
Memiliki kacamata penglihatan malam setiap hari, sama seperti kacamata biasa, dapat mengubah cara orang bekerja dan bernavigasi setelah gelap.
Secara teknis, penglihatan malam melibatkan sistem kompleks yang melihat foton cahaya melewati kamera ke tabung penguat elektronik, yang memiliki dua bagian penting. Pertama, fotokatoda mengubah foton menjadi elektron, kemudian mengalir ke pelat saluran mikro dengan jutaan lubang untuk melipatgandakan elektron dalam skala besar. Elektron kemudian mengenai layar fosfor, dan ketika mengenai fosfor, elektron tersebut “bersinar” hijau, menerangi bidang yang dapat dilihat oleh sistem penglihatan malam.
Cara ini tentu saja akan sulit untuk dimasukkan ke dalam kemasan plastik yang sangat tipis. Namun, peneliti TMOS telah menggunakan teknologi upconversion berbasis metasurface, yang menyediakan cara yang lebih fleksibel untuk memproses foton cahaya. Foton bergerak melalui permukaan meta yang beresonansi, bercampur dengan berkas pompa.
Metasurface lithium niobate yang tidak terlokalisasi meningkatkan energi foton dan menyerapnya ke dalam spektrum cahaya tampak tanpa terlebih dahulu mengubahnya menjadi elektron. Teknologi ini juga tidak memerlukan pendinginan kriogenik, sehingga mengurangi hambatan terhadap gambaran yang lebih jelas dari penglihatan malam tradisional, menghilangkan mekanisme kacamata penglihatan malam.
Teknologi baru ini juga menangkap cahaya tampak dan tidak terlihat (inframerah) dalam gambar yang mirip dengan apa yang dilihat seseorang melalui lensa. Singkatnya, sistem penglihatan malam mengambil pandangan paralel dari setiap spektrum, sehingga tidak dapat menghasilkan gambar yang sama. Apa artinya ini bagi pengguna? Pada dasarnya pandangan yang lebih baik tentang apa yang ada dalam kegelapan. “Ini adalah demonstrasi pertama pencitraan resolusi tinggi inframerah 1550 nm dalam cahaya tampak 550 nm dari metasurface nonlokal,” kata rekan penulis Rocio Camacho Morales.
“Kami memilih panjang gelombang ini karena 1550 nm, cahaya inframerah, sering digunakan dalam telekomunikasi, dan 550 nm adalah cahaya tampak, yang sangat sensitif terhadap mata manusia. Dengan tujuan mencapai pencitraan IR broadband, serta mempelajari pemrosesan gambar, termasuk deteksi tepi,” ujarnya.
Karya terbaru ini memajukan penelitian penglihatan malam menggunakan metasurface gallium arsenide. Kali ini, para peneliti menemukan bahwa metasurface lithium niobate memberikan pemrosesan cahaya yang lebih efisien pada area yang lebih luas.
“Orang mengatakan bahwa tidak mungkin mengubah inframerah menjadi cahaya tampak karena banyaknya informasi yang tidak dikumpulkan akibat hilangnya sudut yang ada di metasurface non-lokal. “Kami mengatasi keterbatasan ini dan menunjukkan secara eksperimental seberapa efektif transformasi gambar bisa saja,” kata penulis Laura Valencia Molina.
