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편광을 보는 휴대용 카메라

11.07.2019

하버드 공학 및 응용 과학 대학의 과학자들. SEAS 웹사이트에 따르면 John A. Paulson(SEAS)은 단일 이미지에 물체의 편광을 표시할 수 있는 매우 컴팩트한 휴대용 카메라를 개발했습니다. 소형 카메라는 원격 감지, 대기 화학 연구 및 머신 비전에서 유용한 응용 프로그램을 찾을 수 있습니다. 자율주행차에도 장착할 수 있다.

편광은 광파의 전자기장의 진동이 한 방향으로만 전파되는 빛의 특성입니다. 이 속성을 설명하기 위해 울타리의 좁은 수직 슬롯을 통해 꿰어진 로프를 상상할 수 있습니다. 한 쪽에서 로프를 진동시키기 시작하면 다른 한편으로는 수직 진동만 전달할 수 있으며, 예를 들어 수평 진동은 전혀 놓치지 않습니다. 편광된 빛은 사람의 눈에는 보이지 않지만(일부 새우와 곤충은 볼 수 있음) 상호 작용하는 물체에 대한 많은 정보를 제공합니다. SEAS 연구원이자 이 연구의 저자 중 한 명인 Paul Chevalier는 편광이 물체의 XNUMXD 재구성에 도움이 되고 깊이, 질감 및 모양을 평가하고 인공 물체와 자연 물체를 구별할 수 있다고 말했습니다. .

오늘날 사용되는 편광 감지 카메라는 부피가 매우 크다는 큰 단점이 있습니다. 또한 움직이는 부품에 의존하는 경우가 많으며 비용이 많이 들고 잠재적인 응용 분야가 심각하게 제한됩니다.

반대로 새로운 카메라는 길이가 약 XNUMX센티미터에 불과하며 스마트폰의 카메라보다 복잡하지 않습니다. 연구원들은 편광을 기반으로 빛을 안내하기 위해 서브파장 나노입자 어레이를 사용하는 메타표면을 개발했습니다. 그런 다음 빛은 각각 다른 측면의 편광을 보여주는 XNUMX개의 이미지를 형성합니다. 그것들을 결합함으로써 우리는 각 픽셀의 편광에 대한 완전한 스냅샷을 얻습니다.

이 기술은 미래에 휴대폰이나 자동차 카메라에 통합되어 편광 이미지와 새로운 응용 프로그램을 널리 사용할 수 있습니다.

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