Это приближает появление голографической связи как в «Звёздных войнах»
Учёные из Сингапура разработали новый датчик светового поля с беспрецедентным угловым разрешением — 0,0018 °. Он обладает множеством вариантов применения, самым популярным из которых обещает оказаться объёмная голографическая связь — как в «Звёздных войнах». К этому подталкивает врождённое бинокулярное зрение человека, для которого объёмная картинка банально более информативна в отличие от плоского экрана без глубины сцены.
Источник изображения: National University of Singapore
Световое поле — это более-менее полный набор таких данных о сцене или поле зрения, как направление распространения света (угол зрения) и его интенсивность на этом направлении. От каждого видимого нам объекта в поле зрения отражаются лучи света со своим цветом и интенсивностью. Каждый глаз видит и фиксирует эти лучи с беспрецедентным разрешением, а итоговая картинка собирается у нас в головном мозге. Мы видим всё без «пикселей» — как непрерывное изображение.
С техникой пока всё сложно. Датчиков с таким же как у глаз разрешением и способностью фиксировать лучи под разными углами просто нет, и даже те, что есть — с относительно низким разрешением — необходимо обслуживать с высокой вычислительной нагрузкой. Ниже на фотографии в качестве примера представлен 17-дюймовый стереоскопический дисплей светового поля японской компании JDI, а справа от него — проигрыватель стереоскопического видео с разрешением 8K.
Демонстрация работы 17-дюймового стереоскопического дисплея светового поля. Источник изображения: JDI
Исследователи из Национального университета Сингапура использовали для создания высокочувствительного датчика светового поля необычный и, в чём-то, ожидаемый материал — перовскит. Последние десять с чем-то лет перовскит рассматривается как перспективный полупроводник для фотоэлектрических приложений и не только. Одно из его интересных свойств — это способность с помощью примесей менять чувствительность в широком спектре диапазона электромагнитных волн от ультрафиолетового до видимого и дальше к рентгеновскому.
Кстати, это тоже важный фактор в новой разработке. Представьте себе хирургический аппарат, способный точно отсканировать тело человека в глубину и выстроить объёмное изображение для хирурга в процессе операции. Разработанные до этого датчики светового поля на такое не были способны.
Учёные из Сингапура нанесли на тонкую прозрачную подложку массив из нанодатчиков из перовскита. К каждому датчику перпендикулярно (для сбора большего объёма информации о световом сигнале) прикрепили ещё по одному нанодатчику из перовскита, а ниже подложки поместили обычную цветную ПЗС-матрицу. Суть разработки в том, что каждый нанодатчик загорается определённым цветом для строго определённого угла падения света. Таким образом, угол падения света кодируется в цвете, что прекрасно считывает матрица ПЗС.
Источник изображения: Yi Luying / Nature
По словам разработчиков, это позволяет записывать световое поле сцены с беспрецедентным угловым разрешением — в перспективе менее 0,015 ° и спектральной чувствительностью от 0,002 нм до 550 нм. Альтернативные разработки далеки от таких показателей, о чём было сообщено в свежем номере журнала Nature.
«В настоящее время детекторы светового поля используют массив линз или фотонных кристаллов для получения нескольких изображений одного и того же пространства под разными углами. Однако интеграция этих элементов в полупроводники для практического использования является сложной и дорогостоящей задачей, — объяснил профессор Лю Сяоган (Liu Xiaogang). — Традиционные технологии могут обнаруживать световые поля только в диапазоне длин волн от ультрафиолетового до видимого света, что приводит к ограниченному применению в рентгеновском зондировании».
Разработчики уже подали заявку на получение международного патента на изобретение. В дальнейшем они сосредоточатся на методах повышения пространственной точности и разрешения своего датчика светового поля, например, используя цветные детекторы более высокого класса.
Датчик для новы систем вооружений с высокой способностью селекции цели и защищённой связи.
Комментарии
Вы помните, что эти гении летают быстрее скорости света? Причем десятки тысяч лет уже. Но даже при воспроизведении с флешки у них помехи на изображении. И одна цветовая гамма на всех. Это шепчет о том, что технология в абсолютном тупике из-за фундаментальных запретов.
Это не голография, поскольку есть регистрация частоты и амплитуды, но нет регистрации фазы световой волны.
Что значит регистрация фазы??? Подробнее, пожалуйста!
где здесь хоть слово о фазе??? То что источники когерентны, это и означает одинаковую разность фаз!
Именно с помощью интерференции и восстанавливается волновой фронт в оригинале - с идентичной частотой и фазой. Это вам надо физику изучать а не Википедию цитировать.
Педивикия - для совсем уж тупых и ленивых.
https://webpoliteh.ru/4-9-fizicheskie-principy-golografii/
К слову сказать, интересным моментом в голографии является то, что объективы не требуются. Достаточно только направлять когерентные источники света должным образом, чтобы луч от них полностью осветил как регистрируемой объект (например, натюрморт, который мы «фотографируем»), так и светочувствительную пластинку.
В астрономии в оптическом диапазоне имеем меньше 0.1 уг сек.
Извините, в астрономии существенно меньше. Доходит до 0,001 угловой секунды! Но там и стоимость оборудования какая! Объектив Хаббла - 2.5 метра, Джеймса Уэбба -около 6 метров!
У ДУ чуть лучше 0.1'' .
Угловое разрешение 0.001'' не достижимо в оптике, такое разрешение только для радиоволн. Но там другие совершенно принципы.
вот интересная статья, почитайте
https://habr.com/ru/companies/ruvds/articles/681380/
Оптика космического телескопа им. Эдвина Хаббла приближается к идеальной оптической системе. Вне атмосферы зеркало этого телескопа диаметром 2,4 м позволяет достичь разрешения 0,06′′
http://www.astronet.ru/db/msg/1188599
Сломал моСк, но так и не вкурил. Это как?!
550 нм - это зелёный цвет спектра. И Усё, край. Откель тогда на картинке взялся красный цвет?
Короче, инфа - какой-то мутняк (или попил бабла).
Пустое всё это. Умерьте свой энтузиазм. Никакого реального прорыва нет и не предвидится.
Страницы