|
Обычная камера, как и человек, способна снимать объекты, расположенные непосредственно перед ней. В том случае если между камерой и объектом, на который она направлена, возникнет непрозрачная перегородка и поблизости не будет зеркал, наблюдателю придётся изменить позицию.
Новая камера, разработанная специалистами Массачусетского технологического института, способна преодолеть подобное ограничение: она может «видеть» объекты, расположенные за углом без изменения своего местоположения.
Более того, в статье, опубликованной в журнале Nature Communications, учёные пишут, что в результате такой съёмки получается 3D-изображение высокого качества.
Принцип действия уникальной камеры напоминает работу перископа. Отличие в том, что вместо набора зеркал, которые под разными углами отражают свет и передают картинку наблюдателю, камера использует обычные поверхности окружающего пространства, например, стену, пол или дверь.
Съёмка неизвестного объекта, предположительно находящегося за углом, происходит следующим образом. Камера выпускает лазерные импульсы под разными углами (изменяя положение каждую секунду) с высокой частотой (0,05 триллиона в секунду) на вертикальную поверхность, которая находится в поле видимости как объекта наблюдения, так и камеры.
При контакте с поверхностью луч рассеивается. При этом фотоны (кванты света) попадают в том числе и на объект, находящийся за углом. Отражаясь часть фотонов возвращается обратно и улавливается камерой. Многократная идентификация поступающих фотонов происходит очень быстро - каждую пикосекунду (10−12 с). Когда камера начинает улавливать поступающие фотоны, компьютер, используя специальный вычислительный алгоритм, реконструирует изображение за углом.
Некоторые фотоны, отразившись от разных поверхностей, приходят одновременно. В таких случаях компьютер строить модели разных возможных изображений, затем сравнивает их и выбирает наиболее вероятное, добиваясь более высокой точности картинки.
Cейчас весь процесс построение изображения занимает несколько минут. Но специалисты надеются, что уже в скором времени им удастся сократить время ожидания до 10 секунд.
Ранее та же группа разработчиков продемонстрировала сверхбыструю видеокамеру, которая может зарегистрировать распространение светового луча.
| |