哈佛大学科学家研制出一种能够捕捉不可见光的相机

Science Museum employee Kerry Law poses for a photograph by an audio visual display at the Large Hadron Collider exhibition at the Science Museum in London November 12, 2013. The exhibition is a behind-the-scenes look at the CERN particle physics laboratory in Switzerland, where the realisation of British scientist and Nobel laureate Peter Higgs' theory on the Higgs boson took place. REUTERS/Toby Melville (BRITAIN - Tags: ENERGY ENVIRONMENT SCIENCE TECHNOLOGY) - LM1E9BC0XMZ01
The thumb size camera has potential to be used for facial recognition and satellites in the future.Image: REUTERS/Toby Melville
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哈佛大学的科学家研制出一种装置,让我们得以窥见通常无法看到的世界。他们新研制的紧凑型偏振相机 有望一次拍摄即可成像振动光的方向,而这种光是人眼无法看见的。虽然目前已有一些偏振相机,但它们体积庞大,带有昂贵的活动部件,且用途有限。

哈佛大学研制的这款拇指大小的相机,其研发者认为它是一项突破,应用范围广泛,从自动驾驶汽车到卫星、飞机、面部识别、安全和化学等领域均可使用。

该研究由来自哈佛大学约翰·A·保尔森工程与应用科学学院(SEAS)的团队完成。

Federico Capasso是SEAS应用物理学教授、电气工程高级研究员,同时也是该论文的资深作者,他称该研究对成像领域“具有改变游戏规则的意义”。

“大多数相机通常只能检测光的强度和颜色,却无法看到偏振,”他说道。“这款相机是观察现实的一只新眼睛, 让我们能够揭示周围世界如何反射和透射光线。”

Paul Chevalier, SEAS博士后研究员、该研究的共同作者,他解释说,由于偏振是光的一种特性,在从表面反射时会发生变化,因此它有助于三维重建物体,从而更好地估算深度、纹理和形状。

该团队的成果在于运用了超表面,即一种纳米级结构,其在波长尺度上与光相互作用,分享自哈佛大学的新闻稿。

基于对偏振光工作原理的新认识,该团队得以制造出一种超表面,它能够引导光线并形成四幅图像。将这些图像合并后,可获得逐像素的完整偏振快照。

该装置的另一优势在于——它只有 2厘米长,可以集成到现有的成像系统中,如手机摄像头。

在此查看该相机的工作原理:

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