Plotki głoszą, że nadchodzący iPhone 17 będzie zintegrowanytechnologia metalensdo swoich systemów biometrycznych, co stanowi znaczący krok naprzód w projektowaniu sprzętu optycznego, który może znacząco poprawić wykrywanie biomarkerów w czasie rzeczywistym na urządzeniu. Metalenses to ultracienkie, płaskie soczewki składające się ze struktur nanometrycznych — często nazywanych „meta-atomami” — które manipulują światłem w skali nanometrów, zastępując duże, zakrzywione soczewki tradycyjnie stosowane w aparatach i czujnikach smartfonów[1].
Czym są Metalenses?
W przeciwieństwie do konwencjonalnych soczewek, które opierają się na zakrzywionym szkle, aby załamać światło, metalensy wykorzystują układy mikroskopijnych filarów krzemowych lub nanostruktur wytrawionych na płaskiej powierzchni. Te filary mają mniej więcej rozmiar długości fali światła i mogą precyzyjnie kontrolować zginanie, rozpraszanie i skupianie fal świetlnych. Pozwala to pojedynczemu metalensowi wykonywać funkcje wielu tradycyjnych komponentów optycznych połączonych razem, co drastycznie zmniejsza rozmiar i złożoność układu optycznego[1].
Zalety wykrywania biomarkerów w czasie rzeczywistym
Wykrywanie biomarkerów na smartfonach — na przykład poprzez rozpoznawanie twarzy, analizę skóry, a nawet monitorowanie stanu zdrowia za pomocą czujników optycznych — wymagaobrazowanie o wysokiej rozdzielczości, dokładne i szybkieMetalenses może poprawić te możliwości na kilka sposobów:
-
Miniaturyzacja i integracja:Metalenses umożliwiają znacznie mniejszy układ optyczny poprzez połączenie wielu funkcji soczewek na jednej płaskiej powierzchni. Ta kompaktowość pozwala Apple zmniejszyć rozmiar komponentów Face ID i Dynamic Island, zwalniając miejsce i potencjalnie umożliwiając więcej czujników lub ulepszony sprzęt dedykowany do wykrywania biomarkerów[1][3].
-
Ulepszona wydajność obrazowania:Metalenses mogą redukować aberracje optyczne, takie jak aberracja chromatyczna i poprawiać stosunek sygnału do szumu. Oznacza to wyraźniejsze, ostrzejsze obrazy z dokładniejszym odwzorowaniem kolorów, co jest kluczowe dla wykrywania subtelnych zmian biomarkerów w czasie rzeczywistym, takich jak zmiany odcienia skóry lub poziom natlenienia krwi[1][2].
-
Stabilność temperatury i wydajność:Metalenses wykazują niższą wrażliwość na temperaturę w porównaniu do tradycyjnych soczewek, zapewniając stałą wydajność w różnych warunkach środowiskowych. Ta stabilność jest kluczowa dla wiarygodnych odczytów biomarkerów podczas długotrwałego lub intensywnego użytkowania[1].
-
Przywracanie obrazu przy użyciu sztucznej inteligencji: Najnowsze badania pokazują, że połączenie metalenses z algorytmami głębokiego uczenia się może przywrócić obrazy o wysokiej rozdzielczości i pełnym kolorze, które dorównują tradycyjnym, dużym obiektywom, przy jednoczesnym zachowaniu kompaktowego współczynnika kształtu. Ta synergia między zaawansowaną optyką a sztuczną inteligencją może zwiększyć dokładność i szybkość wykrywania biomarkerów na iPhonie 17[2].
Wpływ na biometrię iPhone’a 17 i nie tylko
Apple podobno używa metalenses specjalnie do Face ID, integrując komponenty, które są wprowadzane w jednym, usprawnionym module. Ta integracja nie tylko zapewnia bezpieczeństwo biometryczne, ale pozwala także na bardziej elegancką wersję urządzeń z Dynamic Island, poprawiając wrażenia użytkownika bez uszczerbku dla stosowania[1] [3].
Oprócz rozpoznawania twarzy ulepszony system optyczny może działaćwykrywanie biomarkerów fizycznych w czasie rzeczywistymprzez przednie czujniki iPhone'a. Na przykład, metalenses puste:
- Dokładniesza analiza skóry dla aplikacji monitorujących nawilżenie, stany zapłonowe i ekspozycja na promieniowanie UV.
- Lepsze wykrywanie subtelnych zmian koloru związanych z przepływem krwi lub nasyceniem tlenem.
- Szybsze i dokładniejsze skanowanie dla aplikacji rzeczywistości rozszerzonej (AR) opierających się na biometrii.
Wniosek
Zastosowanie technologii metalens w iPhonie 17 stanowi przełomowy krok w optyce smartfonów, obiecującymniejsze, wydajniejsze i bardziej wydajne systemy obrazowaniaDzięki umożliwieniu lepszego wykrywania biomarkerów w czasie rzeczywistym za pomocą ulepszonej przejrzystości optycznej, miniaturyzacji i wspomaganego sztuczną inteligencją przetwarzania obrazu, metalensesy mogą znacznie rozszerzyć możliwości iPhone’a 17 w zakresie monitorowania zdrowia i danych biometrycznych, ustanawiając nowy standard mobilnego monitorowania zdrowia i bezpiecznego uwierzytelniania[1][2].
[1]https://www.biometricupdate.com/202412/według plotek nadchodząca biometria iPhone'a 17s będzie wykorzystywać nowatorski sprzęt optyczny
[2]https://phys.org/news/2024-11-metalenses-harness-ai-high-resolution.pdf
[3]https://www.macrumors.com/2025/05/30/iphone-17-metalens-rumor/