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
Больше миллиона Гбит в секунду: японцы побили рекорд скорости передачи данных по оптоволокну
Новости
Хаос во благо: физики создали новый инструмент для квантового мира
Наука
Hugging Face выпустила недорогих человекоподобных роботов с открытым кодом
Новости
Китайский аккумулятор для электромобиля выдержал наезд 36-тонного танка
Новости
Воспитанники детских домов изучат основы работы с нейросетями
Новости
Четвероногий робот из Цюриха научился играть в бадминтон с людьми
Новости
В MIT раскрыли механизм набора веса из-за жирной пищи и как обратить его вспять
Наука
60 000 лет рядом: ученые выяснили, кто стал первым паразитом человека
Наука
Ректора Университета Иннополис избрали членом-корреспондентом РАН
Иннополис
В Корее робопса научили паркуру и бегу по стенам: посмотрите, что он может
Новости
Древний череп «человека-муравья» нашли в Аргентине
Наука
На селфи марсохода попал неожиданный объект: его заметили не сразу
Космос
Посмотрите на двух морских коньков, которых застукали за «поцелуем» в океане
Наука
Почти 10 000 роутеров Asus тайно заразили: как проверить свой и защититься
Новости
Ракета будет доставлять товары с AliExpress за час по всему миру: ее испытали в Китае
Новости
В России пригрозили «душить» иностранные сервисы: кто в опасности
Новости
Boston Dynamics усовершенствовала систему восприятия гуманоидного робота Atlas
Новости
Наклейка на лоб анализирует мозговые волны и предсказывает переутомление
Наука
Посмотрите на робота-трансформера, который меняет форму прямо в полете
Новости
Китай отправил миссию за образцами горных пород с квазиспутника Земли
Космос