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:

Лабораторная модель прогнозирования землетрясений 30.11.2025

Предсказание землетрясений остается одной из самых сложных задач геофизики. Несмотря на развитие сейсмологии, ученые все еще не могут точно определить момент начала разрушительного движения разломов. Недавние эксперименты американских исследователей открывают новые горизонты: впервые удалось наблюдать микроскопические изменения в контактной зоне разломов, которые предшествуют землетрясению. Группа под руководством Сильвена Барбота обнаружила, что "реальная площадь контакта" - участки, где поверхности разлома действительно соприкасаются - изменяется за миллисекунды до высвобождения накопленной энергии. "Мы открыли окно в сердце механики землетрясений", - отмечает Барбот. Эти изменения позволяют фиксировать этапы зарождения сейсмического события еще до появления традиционных сейсмических волн. Для наблюдений ученые использовали прозрачные акриловые материалы, через которые можно было отслеживать световые изменения в зоне контакта. В ходе искусственного моделирования примерно 30% ко ...>>

Музыка как естественный анальгетик 30.11.2025

Ученые все активнее исследуют немедикаментозные способы облегчения боли. Одним из перспективных направлений становится использование музыки, которая способна воздействовать на эмоциональное состояние и когнитивное восприятие боли. Новое исследование международной группы специалистов демонстрирует, что даже кратковременное прослушивание любимых композиций может значительно снижать болевые ощущения у пациентов с острой болью в спине. В эксперименте участвовали пациенты, обратившиеся за помощью в отделение неотложной помощи с выраженной болью в спине. Им предлагалось на протяжении десяти минут слушать свои любимые музыкальные треки. Уже после этой короткой сессии врачи фиксировали заметное уменьшение интенсивности боли как в состоянии покоя, так и при движениях. Авторы исследования подчеркивают, что музыка не устраняет саму причину боли. Тем не менее, она воздействует на эмоциональный фон пациента, снижает уровень тревожности и отвлекает внимание, что в сумме приводит к субъективном ...>>

Алкоголь может привести к слобоумию 29.11.2025

Проблема влияния алкоголя на стареющий мозг давно вызывает интерес как у врачей, так и у исследователей когнитивного старения. В последние годы стало очевидно, что границы "безопасного" употребления спиртного размываются, и новое крупное исследование, проведенное международной группой ученых, вновь указывает на это. Работы Оксфордского университета, выполненные совместно с исследователями из Йельского и Кембриджского университетов, показывают: даже небольшие дозы алкоголя способны ускорять когнитивный спад. Команда проанализировала данные более чем 500 тысяч участников из британского биобанка и американской Программы миллионов ветеранов. Дополнительно был выполнен метаанализ сорока пяти исследований, в общей сложности включавших сведения о 2,4 миллиона человек. Такой масштаб позволил оценить не только прямую связь между употреблением спиртного и развитием деменции, но и влияние генетической предрасположенности. Один из наиболее тревожных результатов касается людей с повышенным ге ...>>

Искусственный мозговой матрикс 29.11.2025

Биоинженерия стремительно выходит за пределы традиционной работы с клетками и биоматериалами. Ученые пытаются не просто выращивать ткани, но и воссоздавать механизмы, управляющие жизнью клеток в реальном организме. Одним из наиболее амбициозных направлений стала разработка искусственных матриксов, которые могли бы подменить природную среду и дать исследователям возможность изучать работу мозга без участия биологических компонентов. На этом фоне работа специалистов Калифорнийского университета в Риверсайде представляет собой особенно заметный шаг вперед. В центре их исследования - платформа BIPORES, созданная полностью из синтетических веществ. Цель проекта заключалась в попытке смоделировать сложную, многослойную структуру внеклеточного матрикса, который в настоящем мозге обеспечивает питание, связь и организацию нервных клеток. При этом разработчики сознательно отказались от каких-либо белков, традиционно необходимых для прикрепления клеток, таких как ламинин или фибрин. Это решени ...>>

Ранняя Вселенная не была ледяной 28.11.2025

Понимание того, как формировались первые структуры во Вселенной, требует взгляда в эпохи, в которых не существовало ни звезд, ни галактик, ни привычных нам источников света. Научные группы по всему миру пытаются восстановить картину тех времен при помощи слабейших радиосигналов, оставшихся от водорода, который наполнял космос вскоре после Большого взрыва. Новые результаты, полученные на радиотелескопе Murchison Widefield Array в Австралии, неожиданным образом меняют представление об этих ранних этапах. Сразу после Большого взрыва, произошедшего около 13,8 миллиарда лет назад, пространство стремительно расширялось и остывало. Через несколько сотен тысяч лет образовался нейтральный водород, и началась так называемая эпоха тьмы, когда Вселенная была лишена источников излучения. Лишь значительно позже гравитация собрала газ в плотные области, где зародились первые звезды и ранние черные дыры, а их интенсивное излучение привело к реионизации водорода и окончательному появлению света. ...>>

Случайная новость из Архива Найдена ближайшая к нам черная дыра 23.09.2022 Международная команда ученых изучила 168065 звезд и обнаружила, что одна из них вращается вокруг черной дыры . Теперь это наиболее приближенная к Солнечной системе черная дыра. Кроме того, исследователи предполагают, что где-то неподалеку скрываются другие спящие черные дыры, которые мы пока не обнаружили. Международная команда астрофизиков в поисках черных дыр изучала траекторию движения звезд Млечного Пути. Использовав данные, полученные обсерваторией Гайя Европейского космического агентства, ученые изучили все 168 065 звезд, по их мнению, имеющих компаньонов. Особенно их внимание привлекла звезда Gaia DR3 4373465352415301632 (сокращенно Gaia BH1). Изучив ее движение, ученые выяснили, что звезда вращается вокруг небольшой черной дыры, масса которой в 10 раз превышает массу Солнца (практически минимально возможная масса черной дыры). Для подтверждения находки ученые проанализировали движение Gaia BH1 с помощью других телескопов, изучив, как гравитация других тел влияет на звезду. Это подтвердило подозрения ученых, ведь на Gaia BH1 очевидно влияет другое комическое тело. Ученые считают, что они нашли первую черную дыру Млечного Пути, которую мы не обнаружили с помощью ее рентгеновского излучения или других энергетических выбросов. Согласно моделированию, в нашей галактике существует 100 млн черных дыр, из которых мы обнаружили всего 20. До сих пор это происходило благодаря рентгеновскому излучению, которое появляется в процессе "пожирания" черной дырой звезды-компаньона. Ученые считают, что их исследование - первое из многих, которые будут сделаны на основе анализа движения звезды.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025