Metamateriał zamienia zwykłą kamerę w polaryzacyjną

Fizycy z Harvard's John A. School of Engineering and Applied SciencesPaulson opracował specjalny

Filtr do urządzeń optycznych, który jest metapowierzchnią wykonaną z nanokolumn podfalowych.Gdy przechodzi przez falę filtra, rozdziela się na oddzielne strumienie w oparciu o polaryzację.W efekcie powstają cztery obrazy, z których każdy pokazuje inny aspekt polaryzacji światła.Obrazy są następnie łączone, dając pełny obraz dla każdego piksela.

Aby zademonstrować działanie wynalazku naW praktyce naukowcy zainstalowali swój filtr przed obiektywem standardowej kamery widzenia maszynowego. Metapowierzchnia jest umieszczona bezpośrednio przed wybranym obiektywem w małej tubie, która zawiera również filtr pasmowy i ogranicznik pola. Aby uzyskać informacje o polaryzacji wystarczy zrobić zdjęcie pożądanego obiektu.

Schematyczny i rzeczywisty obraz rozwoju. BP to filtr pasmowy. Zdjęcie: Capasso Laboratory, Harvard School of Engineering and Applied Sciences.

Polaryzacja, czyli kierunek oscylacjifali świetlnej, daje wiele informacji o obiektach, z którymi oddziałuje, np. o cząsteczkach cieczy w powietrzu czy polu magnetycznym gwiazd. Tradycyjnie naukowcy i inżynierowie używają specjalistycznych, drogich kamer do uchwycenia polaryzacji światła.

"Możliwość zwiększenia czułości polaryzacji w dowolnym aparacie pozwoli uchwycić szczegóły, które nie są dostępne podczas normalnego fotografowania.Pomoże to udoskonalić wiele rozwiązań aplikacyjnych, takich jak rozpoznawanie twarzy, samochody autonomiczne i czujniki biometryczne", mówiFederico Capasso, jeden z autorów badania.

"Nasz metafiltr jest niezwykle wszechstronny", dodaje Paul Chevalier, współautorJest to komponent, który może być stosowany w różnych układach optycznych, odod teleskopów wielkości pokoju po maleńkie kamery szpiegowskie, rozszerzając zakres kamer polaryzacyjnych".

W 2019 roku ta sama grupa naukowców oparta na metamateriałach opracowała specjalną kamerę polaryzacyjną, która może widzieć osobę lub sprzęt nawet w kamuflażu pochłaniającym światło.

Czytaj więcej:

Naukowcy odkryli najzdrowszych ludzi na Ziemi: chodzi o wyjątkowy styl życia

Niebezpieczeństwo darmowych VPN. Dlaczego nie można ich pobrać i jak się zabezpieczyć?

Fizycy odtworzyli w laboratorium zdolności T-1000 z „Terminatora-2”