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:


