В объективах обычных камер диафрагма состоит из нескольких металлических пластин особой формы, перекрывающих друг друга при перемещении. Приоткрывая или призакрывая диафрагму, фотограф управляет количеством света, попадающего на датчик камеры или на поверхность фотопленки. Такой эффективный механизм весьма сложен с механической точки зрения и его невозможно миниатюризировать до того уровня, чтобы использовать диафрагму в камере смартфона или другого портативного устройства. Но для получения функции диафрагмы совсем не обязательно использовать механическое устройство. Это наглядно продемонстрировала группа исследователей, которая создала электронную диафрагму на основе технологии "умного стекла", которая может помочь делать камерами смартфонов снимки высокого качества.

Исследователи из университета Кайзерслаутерна (University of Kaiserslautern), Германия, изготовили электронную диафрагму при помощи электрохроматического материала, используемого при изготовлении "умных окон" View Dynamic Glass. Материал состоит из нескольких слоев различных полимеров, которые теряют прозрачность в случае прикладывания к ним небольшого электрического потенциала. Каждый из слоев сформирован в виде кольца, которые вместе составляют концентрическую структуру. Включая или отключая последовательно кольцо за кольцом можно ступенчато увеличивать или уменьшать диаметр диафрагмы, регулируя поток проходящего через диафрагму света. Круговая структура диафрагмы позволяет свету равномерно и без искажений освещать поверхность датчика, что позволяет делать снимки высокого качества.

"В настоящее время еще не существует технологий, удовлетворяющих таким условиям миниатюризации, которые позволят интегрировать диафрагму в камеру смартфонов" - рассказывает Тобиас Дойчман (Tobias Deutschmann), - "Многие из предложенных ранее подобных устройств были основаны на механическом движении разных светопоглощающих материалов, что не позволило полностью избавиться от проблем с миниатюризацией механики. Электрохроматические материалы не нужно перемещать, они управляются при помощи простейших электронных цепей, которые без труда разместятся в любой камере малогабаритного электронного устройства".

Кроме всех вышеперечисленных преимуществ, электрохроматические материалы не требую постоянного наличия электрического потенциала для поддержания материала в непрозрачном состоянии. Более того, низкая энергия переключения состояния материала, равная приблизительно 30 мкВт, позволит использовать электронные диафрагмы с камерами смартфонов, имеющих аккумуляторные батареи малой емкости.

Единственным недостатком использования электрохроматического материала является очень низкая скорость его реакции. Сейчас материалу требуется несколько секунд времени для того, чтобы переключиться из прозрачного в непрозрачное состояние, а обратное переключение занимает еще в два-три раза большее время. Естественно, такая электронная диафрагма еще никому не нужна и исследователи в скором времени собираются увеличить скорость реакции диафрагмы, использовав новый электрохроматический материал, разрабатываемый ими в настоящее время.