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
Астрономы сфотографировали «детство Вселенной» до появления галактик
Космос
Прощальные кадры: лунный модуль сфотографировал закат на Луне
Наука
Гены загадочных предков людей повлияли на работу мозга, показало исследование
Наука
В Петербурге открыли лабораторию для создания компьютеров, которые имитируют работу мозга
Наука
Телескоп «Евклид» показал 26 млн галактик: опубликованы первые результаты миссии
Космос
Крошечных морских животных увеличили в пять раз, чтобы рассмотреть их клетки
Наука
В Сеченовском Университете появится «умная» операционная 
Новости
Операторы связи начали заменять китайское оборудование на российское
Новости
В России хотят обязать использование отечественных процессоров для ИИ
Новости
Посмотрите на первого робота-гуманоида Nvidia в действии
Новости
Образцы с обратной стороны Луны показали, какой она была в прошлом
Космос
Морские интернет-кабели научились «прослушивать» на предмет саботажа
Новости
Нового рекорда на термоядерном синтезе добились в России
Наука
Российские ученые разработали материалы для памяти будущего  
Наука
Выяснилось, какие мутации ДНК ускоряют старение  
Наука
«Суперджет» с российскими двигателями ПД-8 впервые поднялся в воздух
Новости
Светочувствительные нановолокна ускорили рост нейронов  
Наука
ChatGPT может «заболеть» тревожностью и депрессией, но есть способ его «успокоить»  
Новости
Москва сократила выбросы углерода на 190 000 тонн благодаря электробусам  
Новости
Игуаны совершили рекордное путешествие миллионы лет назад: они проплыли по океану 8 000 км
Наука