euro-pravda.org.ua

Голографія — це революційна технологія, яка змінює уявлення про візуалізацію! Відкриття ізраїльських вчених обіцяє отримувати високоякісні зображення через складні середовища без дорогого...

Група вчених розробила обчислювальний метод, який спрощує створення зображень голографічним способом. Тепер фахівцям не потрібно буде працювати в дуже суворих умовах для отримання якісних зображень.
Узнайте, как новая революционная техника визуализации может изменить вашу жизнь! Исследователи разработали метод, который позволяет получать высококачественные изображения через сложные с...

Голографія — це техніка запису інформації з використанням інтерференції хвиль. Найбільш відома оптична голографія. В ній за допомогою світлових хвиль створюють голограми — тривимірні зображення. На відміну від фотографії, голографія фіксує не лише амплітуду, але й фазу світлової хвилі, що дозволяє зберегти картину в обсязі.

Голографію використовують для роботи з сильно розсіяними середовищами, такими як біологічні тканини та гірські породи, для яких багато звичайних методів візуалізації втрачають ефективність.

«Путівна зірка» (guide star) — це точка відліку або джерело світла, яке використовується для калібрування системи та корекції спотворень, що виникають при проходженні світла через складні або розсіяні середовища. Без путівної зірки точність візуалізації знижується. Більше того, отримання голографічного зображення зазвичай вимагає використання системи лазерів з точно відомими параметрами освітлення об'єкта.

Група ізраїльських фізиків Ори Кац (Ori Katz), Омрі Хаім (Omri Haim) та Джеремі Богер-Ломбар (Jeremy Boger-Lombard) представила новий обчислювальний метод побудови зображення на основі голографії. Запропонована ними техніка покращує та спрощує можливості оптичної візуалізації через густі середовища завдяки обчислювальному моделюванню експериментів з управління хвильовим фронтом.

У роботі запропоновано підхід, що не потребує використання «путівних зірок» (guide-star-free), що усуває необхідність у просторових світлових модуляторах з високою роздільною здатністю (spatial light modulators, SLM) та численних вимірюваннях. Це робить можливим отримання зображень через складні розсіяні середовища з безпрецедентною швидкістю та точністю.

Нова техніка дозволяє одночасно оптимізувати кілька «віртуальних SLM», що, в свою чергу, дозволяє системі відновлювати якісні зображення без необхідності отримувати попередню інформацію про об'єкт побудови зображення або характер розсіювання.

Метод забезпечує високу універсальність і гнучкість. Дослідники змогли скоригувати понад 190 тисяч розсіяних мод — окремих шляхів поширення світла в матеріалі, використовуючи всього 25 голографічно захоплених полів розсіяного світла, отриманих при невідомих за параметрами випадкових освітленнях. Метод можна застосовувати до різних видів візуалізації, включаючи епі-освітлення, багаторазову корекцію розсіяних шарів та ендоскопію без використання лінз.

Новий підхід у технології візуалізації, який дозволяє отримувати зображення з високою роздільною здатністю через сильно розсіяні середовища з десятки разів меншою кількістю вимірювань, ніж у сучасних методах, без необхідності в попередній інформації про ціль або дороге обладнання.

Дослідники впевнені, що метод знайде застосування в різних областях: біологічній візуалізації тканин, ендоскопії з використанням багатожильного оптоволокна та акусто-оптичної томографії, геофізиці, радіолокації та медичному ультразвуку. Дослідження опубліковано в журналі Nature Photonics.