几个世纪以来，镜头的工作原理都是一样的：曲面玻璃或塑料使光线弯曲，使图像清晰。但传统镜头有一个很大的缺点——它们需要的功率越大，体积就越大、重量就越重。
科学家们一直在寻找一种既能减轻镜片重量又不牺牲其功能的方法。虽然存在一些更轻薄的替代品，但它们的容量往往有限，而且制造起来通常很困难，成本也很高。
犹他大学工程学教授 Rajesh Menon 和普莱斯工程学院同事的最新研究提供了一种适用于望远镜和天文摄影的有前景的解决方案：大光圈平面透镜，可以像传统曲面透镜一样有效地聚焦光线，同时保持准确的色彩。
这项研究“使用直径 100 毫米 f/2 聚合物平面透镜进行彩色天文摄影”发表在《应用物理快报》上。
这项技术可以改变天文摄影成像系统，特别是在空间非常宝贵的应用领域，例如飞机、卫星和太空望远镜。
他们的研究由 Menon 实验室成员、电气与计算机工程系研究助理教授 Apratim Majumder 领导。合著者包括 Menon 实验室成员 Alexander Ingold 和 Monjurul Meem、物理与天文系的 Tanner Obray 和 Paul Ricketts，以及 Oblate Optics 的 Nicole Brimhall。
镜头可以弯曲光线，使物体看起来更大。镜头越厚越重，弯曲光线越多，放大率就越大。对于日常相机和后院望远镜来说，镜头厚度并不是一个大问题。
但当望远镜必须聚焦数百万光年外星系的光线时，大部分透镜就变得不实用了。这就是为什么天文台和太空望远镜依靠巨大的曲面镜来实现相同的光线弯曲效果，因为它们可以做得比透镜薄得多、轻得多。
科学家还尝试通过设计平面透镜(以不同的方式操纵光线)来解决体积庞大的问题。
现有的一种透镜称为菲涅尔区板 (FZP)，它使用同心脊来聚焦光线，而不是使用厚的曲面。虽然这种方法确实可以制造出轻巧紧凑的透镜，但它也有一个缺点：它无法产生真实的颜色。FZP 的脊不会以相同的角度弯曲所有波长的可见光，而是以不同的角度衍射它们，从而产生具有色差或颜色失真的图像。