Новое устройство позволяет видеть сквозь непрозрачное стекло и заглядывать за угол

Изображение буквы А, находящейся за рассеивающей свет пленкой, полученное без обработки, после применения модулятора и полосового фильтра, а также без него, и, наконец, подсмотренное "из-за угла" (фото Ori Katz).

(фото Silberberg et al./arXiv.org/Nature Photonics).

Примерные схемы различных экспериментов

Так осуществлялось получение изображения через рассеивающую среду

(иллюстрация Silberberg et al./arXiv.org/Nature Photonics).

Так осуществлялось получение изображения, спрятанного "за углом"

(иллюстрация Silberberg et al./arXiv.org/Nature Photonics).

Учёные нашли способ получать чёткое изображение объекта, находящегося позади мутного, рассеивающего свет материала. С помощью устройства под названием "пространственный модулятор света" (SLM) можно смотреть сквозь матовое стекло, кожу и даже заглядывать за угол.

Особенность нового изобретения, описанного в журнале Nature Photonics, состоит в том, что оно использует естественный свет, а не сложные лазерные системы.

Рассмотрим, как действует модулятор в случае, когда необходимое изображение спрятано матовой завесой или же расположено вне непосредственной видимости.

В первом случае, проходя сквозь матовое стекло, свет рассеивается, что не позволяет нам видеть то, что скрывается за ним. Метод, предложенный профессором Яроном Зильбербергом (Yaron Silberberg) и его коллегами из израильского института Вейцмана, позволяет уловить рассеянный свет и снова сфокусировать его для получения чёткого изображения.

Пространственный модулятор света представляет собой экран, состоящий из множества пикселей, каждый из которых способен замедлять проходящий через него свет при помощи электрического поля.

Компьютерная программа, которая управляет процессом, выборочно изменяет скорость прохождения света через отдельные пиксели, в то время как через другие свет проходит с нормальной скоростью. В итоге на выходе получается волновой фронт другой формы. "Картинка", прошедшая через модулятор, записывается видеокамерой.

Сначала учёные настраивали прибор, улавливая свет обычной лампы, который проходил сквозь непрозрачную пластиковую плёнку. Затем при тех же настройках они смогли увидеть сквозь плёнку изображение объектов, совершенно неразличимых невооружённым глазом.

Во втором случае устройство помогло заглянуть за угол по принципу перископа. Только вместо зеркала модулятор использовал обычную стену, улавливая отражённый (и вновь рассеянный) свет скрытого от глаз изображения.

"Все остальные разработчики делали подобные вещи с помощью лазеров, а мы смогли обойтись естественным светом!" – отмечает Зильберберг в интервью BBC.

Мы как-то рассказывали о разработке такого прибора. Сначала устройство излучает множество лазерных лучей, которые, отражаясь от стены, попадают на скрытый объект. Затем лучи рассеиваются и отражаются в обратную сторону. Прибор улавливает отражённые лучи, анализирует их и получает чёткое изображение. Разработка Зильберберга обходится без дополнительных и довольно-таки сложных источников излучения.

Учёный надеется, что его разработка найдет применение в биологии и медицине, и не будет использоваться для слежки и прочих шпионских дел. С помощью модулятора света можно, например, осматривать белое вещество мозга или эмбрион, покрытый рассеивающей свет оболочкой.