Метаматериал превращает обычную камеру в поляризационную

Инженеры из Гарвардского университета создали метаповерхность, с использованием которой любая оптическая система может фиксировать поляризацию света. Разработка описана в статье, опубликованной Optics Express.

Физики из Гарвардской школы инженерных и прикладных наук имени Джона А. Полсона разработали специальный фильтр для оптических приборов, который представляет собой метаповерхность из субволновых наностолбиков. При прохождении через фильтр световая волна на основе поляризации разделяется на отдельные потоки. В результате формируются четыре изображения, каждое из которых показывает разные аспекты поляризации света. Затем изображения объединяются, что дает полную картину для каждого пикселя.

Чтобы продемонстрировать работу изобретения на практике, исследователи установили свой фильтр перед объективом стандартной камеры машинного зрения. Метаповерхность размещается непосредственно перед выбранной линзой в небольшой трубке, в которой также находятся полосовой фильтр и полевая диафрагма. Чтобы получить информацию о поляризации, достаточно просто сфотографировать нужный объект.

Схематическое и фактическое изображение разработки. BP — полосовой фильтр. Изображение: Лаборатория Капассо, Гарвардская школа инженерных и прикладных наук.

Поляризация, то есть направление колебания световой волны, дает большое количество информации об объектах, с которыми она взаимодействует, например, о частицах жидкости в воздухе или магнитном поле звезд. Традиционно, для того чтобы фиксировать поляризацию света, ученые и инженеры используют специализированные дорогие камеры.

«Возможность добавить поляризационную чувствительность к любой камере позволит фиксировать детали, недоступные при обычной съемке. Это поможет усовершенствовать многие прикладные решения, например, систему распознавания лиц, беспилотные автомобили и биометрические датчики», — говорит Федерико Капассо, один из авторов исследования.

«Наш метафильтр невероятно универсальный, — добавляет Поль Шевалье, соавтор исследования. — Это компонент, который может использоваться в различных оптических системах, от телескопов размером с комнату до крошечных шпионских камер, расширяя область применения поляризационных камер».

В 2019 году эта же группа ученых на основе метаматериалов разработала специальную поляризационную камеру, способную увидеть человека или технику даже в светопоглощающем камуфляже.


Читать далее:

Ученые нашли самых здоровых людей на Земле: все дело в уникальном образе жизни

Физики воссоздали способности Т-1000 из «Терминатора-2» в лаборатории

Подписывайтесь
на наши каналы в Telegram

«Хайтек»новостионлайн

«Хайтек»Dailyновости 3 раза в день

Первая полоса
Вирус герпеса перестраивает геном человека, но есть способ его остановить
Наука
Разработаны роботы размером с игрушечную машинку для ремонта водопроводных труб
Новости
В Самаре запустили первый в России дата-центр, объединяющий майнинг и ИИ
Новости
Болезнь Паркинсона на ранней стадии определят по ушной сере
Наука
BI-стратегия компании: что она дает и как ее создать
Мнения
В Мариинке показали оперу, которую дописал искусственный интеллект
Новости
Открыт нейронный путь, который приводит к бессонице после перенесенного стресса
Наука
Китайский маглев установил рекорд: разогнался до 650 км/ч за семь секунд
Новости
Австралийские бабочки используют звезды для навигации в пространстве
Наука
Древний череп из Китая впервые позволил понять, как выглядели денисовцы
Наука
Открыта загадочная связь между уровнем кислорода и магнитным полем Земли
Космос
Альтернатива сжиганию: разработана технология переработки угля в высокотехнологичное сырье
Наука
Ракета Starship Илона Маска взорвалась на площадке при подготовке к испытаниям
Космос
TECNO MEGABOOK K15S: универсальный ноутбук для тех, кто работает, создает и отдыхает
Кейсы
Два китайских спутника встретились на орбите Земли
Космос
В Москве пройдет второй Международный технологический конгресс МТК-2025
Новости
Из перовскита создали датчик изображения, который улавливает в три раза больше света
Новости
ИИ научили предсказывать риск провала технологических новинок
Новости
Разработан нанопластырь с микроиглами, который может заменить биопсию
Наука
В глубинах Тихого океана обнаружили пауков, питающихся бактериями
Наука