Портативная камера, которая видит поляризованный свет

11.07.2019

Ученые из Гарвардской школы инженерных и прикладных наук им. Джона А. Полсона (SEAS) разработали очень компактную портативную камеру, способную отображать поляризацию объекта в одном снимке, сообщается на сайте SEAS. Миниатюрная камера найдет полезное применение дистанционном зондировании, в исследовании химии атмосферы, в машинном зрении. Также ее можно установить в самоуправляемых автомобилях.

Поляризация - свойство света, при котором колебания электромагнитного поля световой волны распространяются только в одном направлении. Для иллюстрации этого свойства можно представить веревку, продетую в узкую вертикальную щель в заборе. Если начать колебать веревку с одной стороны, с другой стороны она сможет пропускать только вертикальные колебания, а, например, горизонтальные, не пропустит вовсе. Поляризованный свет невидим человеческому глазу (а вот некоторые виды креветок и насекомых его видят), но он предоставляет много информации об объектах, с которыми взаимодействует. Поляризация может помочь в трехмерной реконструкции объекта, оценить его глубину, текстуру и форму, а также отличить искусственные объекты от естественных, даже если они имеют одинаковую форму и цвет, отметил Пол Шевалье (Paul Chevalier), сотрудник SEAS и один из авторов исследования.

У чувствительных к поляризации камер, которые используют сегодня, есть большой минус: они очень громоздки. Кроме того, они часто полагаются на движущиеся части и являются дорогостоящими, что серьезно ограничивает область их потенциального применения.

Новая камера, напротив, совсем небольшая: в длину всего около двух сантиметров, и устроена не сложнее, чем камера на смартфоне. Исследователи разработали метаповерхность, которая использует массив наночастиц, расположенных на субволновом расстоянии для направления света на основе его поляризации. Затем свет формирует четыре изображения, каждое из которых показывает свой аспект поляризации. Объединяя их, мы получаем полный снимок поляризации в каждом пикселе.

Эту технологию в будущем можно интегрировать в мобильный телефон или в камеру автомобиля, что позволит широко использовать поляризационные изображения и новые приложения.

<< Назад: Электромобиль Mini Electric 11.07.2019

>> Вперед: Кишечные бактерии повышают выносливость 10.07.2019

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Новый взляд на магнитное поле Земли 31.10.2025

Магнитное поле Земли долгое время считалось относительно стабильной структурой с предсказуемой полярностью. Однако последние исследования японских ученых показывают, что электрическая организация магнитосферы гораздо сложнее и динамичнее, чем предполагалось ранее. Команда исследователей из Киотского, Нагояского и Кюсюского университетов обнаружила, что заряженные области магнитосферы обладают противоположной полярностью по сравнению с традиционными представлениями. Так, утренняя сторона магнитного щита имеет отрицательный заряд, тогда как вечерняя - положительный, вопреки прежним теориям. Юсуке Эбихара из Киотского университета отмечает, что "электрическая сила и распределение зарядов являются следствием, а не причиной движения плазмы". Исследователи пришли к этим выводам с помощью масштабного магнитогидродинамического моделирования, имитирующего взаимодействие солнечного ветра с геомагнитным полем Земли. Моделирование позволило в деталях проследить, как потоки плазмы формируют э ...>>

Влияние белка PF4 на старение крови 31.10.2025

С возрастом наш организм претерпевает множество изменений, в том числе на уровне крови и иммунной системы. Недавние исследования показали, что ключевым фактором этих изменений может быть белок PF4, или platelet factor 4, который играет важную роль в регуляции стволовых клеток костного мозга. Американские ученые из Университета Иллинойса в Чикаго обнаружили, что с возрастом уровень PF4 значительно снижается. Это ослабление контроля над кроветворными стволовыми клетками приводит к нарушению их работы и повышает вероятность развития воспалительных процессов, онкологических заболеваний крови и сердечно-сосудистых проблем. В молодом организме PF4 выполняет функцию "регулятора роста": он контролирует распределение и деление кроветворных стволовых клеток, не позволяя им чрезмерно размножаться. С возрастом эта система контроля ослабевает, клетки начинают делиться чаще, накапливают генетические мутации и постепенно теряют способность создавать полноценные лимфоциты, что ослабляет иммуните ...>>

Музыка юности остается с нами навсегда 30.10.2025

Музыка сопровождает человека всю жизнь, но некоторые мелодии и песни оставляют особенно глубокий след в памяти. Ученые давно замечали, что композиции из подросткового возраста вызывают сильные эмоции даже спустя десятилетия, и недавно международная команда исследователей под руководством Университета Ювяскюля (Финляндия) подтвердила этот эффект научно. В исследовании приняли участие около 2000 человек из 84 стран. Ученые выявили явление, которое они назвали "пиком воспоминаний": эмоциональная привязка к музыке достигает максимума примерно в 17 лет. Именно песни этого периода чаще всего остаются значимыми и вызывают яркие эмоции долгие годы спустя. Интересно, что у мужчин и женщин наблюдаются разные временные рамки этого пика. У мужчин он приходится примерно на 16 лет, тогда как у женщин - на 19. Исследователи объясняют это различие особенностями формирования музыкальной идентичности: юноши чаще ищут самостоятельность и бунт, а девушки связывают музыку с личными отношениями и пере ...>>

Сплав Cr-Mo-Si с уникальными свойствами 30.10.2025

Разработка материалов, способных работать в экстремальных условиях, остается одной из ключевых задач современной инженерии. Особенно это важно для авиации и энергетики, где повышение термостойкости компонентов напрямую влияет на эффективность и надежность оборудования. Международная группа исследователей объявила о создании нового металлического сплава, обладающего уникальным сочетанием свойств: высокой термостойкостью, устойчивостью к коррозии и сохранением пластичности даже при комнатной температуре. Новый сплав содержит хром, молибден и всего 3 атомных процента кремния. Именно кремний способствует формированию плотного слоя оксида хрома на поверхности металла, который действует как невидимый барьер против кислорода и азота при высоких температурах. В отличие от предыдущих сплавов, этот защитный слой формируется без хрупких силицидов, которые обычно снижали пластичность и делали материалы склонными к трещинам. По словам профессора Мартина Гайльмайера из Института технологий Кар ...>>

Открыт лед, замерзающий при комнатной температуре 29.10.2025

Изучение воды продолжает приносить удивительные открытия: несмотря на то, что эта жидкость кажется хорошо известной, она способна проявлять необычные свойства в экстремальных условиях. Международная команда ученых недавно обнаружила новый вид льда, который формируется при комнатной температуре, если вода подвергается сильному давлению. Это открытие не только расширяет наши знания о воде, но и помогает лучше понять процессы в недрах планет и их спутников. Исследователи из Корейского института стандартов и науки совместно с европейскими коллегами, работающими на рентгеновском лазере на свободных электронах (XFEL) в Германии, провели серию экспериментов с водой в динамической ячейке с алмазными наковальнями. Давление изменялось от 0,001 гигапаскаля до 120 гигапаскалей в секунду - в миллионы раз выше атмосферного, при этом температура поддерживалась около 25 °C, близкой к комнатной. В течение сотен циклов ученые наблюдали, как вода многократно замерзает и тает, фиксируя каждый этап с ис ...>>

Случайная новость из Архива Лазерную космическую связь проверят с Луны 07.07.2012 В 2013 году к Луне будет запущен зонд LADEE Европейского космического агентства. Помимо очередной серии исследований спутника Земли аппарат впервые испытает новую лазерную высокоскоростную систему связи. Новая система, разработанная в рамках проекта LLCD, обеспечит коммуникацию между зондом LADEE и двумя наземными станциями НАСА в Калифорнии и Нью-Мексико, а также наземной станцией ЕКА на Тенерифе, Испания. Оптический приемник LLCD будет установлен на Тенерифе в марте следующего года. Запуск LADEE запланирован на середину 2013 года, а первые испытания лазерной связи состоятся примерно через четыре недели после выхода зонда на лунную орбиту. Космический аппарат с помощью лазерного канала цифровой связи сможет передавать данные с высочайшей скоростью. По словам специалистов, за одну секунду можно будет передать объем информации, эквивалентный десяткам фильмов. Точная скорость будет измерена в ходе испытаний. LLCD представляет собой мощный инфракрасный лазерный излучатель с длиной волны 1550 нм. Цифровой сигнал использует новые типы модуляции и кодирования. Также в LLCD применяются новейшие технологии позиционирования и высокоточного наведения лазерного луча. Для того чтобы обеспечить устойчивую непрерывную связь в условиях, например сильной облачности над основным наземным приемником, придется использовать несколько наземных станций. Надо отметить, что посторонним людям и организациям перехватить такой сигнал и расшифровать его будет крайне затруднительно. Система лазерной связи особенно необходима для создания нового поколения оптических линий связи, которые нужны для передачи большого объема данных во время полетов в глубокий космос. В настоящее время даже самые современные космические аппараты используют для связи радиоволны, требующие больших и громоздких "тарелок" радиоантенн и соответствующих по габаритам и энергопотреблению приводов.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025