Ваш смартфон подарит вам зрение супермена

    image

    Зрительная система человека не позволяет ему видеть мир в ИК-диапазоне (в отличие от представителей фауны, которые обладают специальными рецепторами на разных участках туловища), но человек смог компенсировать свои физические лишения и с помощью технических разработок “лицезреть” картинку в инфракрасном спектре не хуже животного.

    Техника нам в помощь


    Может показаться, что статья с заявлением встроить ИК-камеру в смартфоны вышла со значительным опозданием: такие гаджеты уже давно появились в широком производстве, вспомнить только камеру OnePlus 8 Pro, обладающей фильтром, чувствительным к свету в ИК-диапазоне и позволяющим видеть сквозь тонкий пластик и, по заявлениям пользователей, даже сквозь некоторую одежду. Однако возможности подобных камер пока весьма ограничены.


    Снимки на камеру нового флагмана от OnePlus

    В этой статье мы расскажем, какие радости инфракрасного излучения станут доступнее нам, благодаря специальной технологии оптического преобразования, которая впоследствии может оказаться частью нашего смартфона. Об этом говорит исследование, проведенное Майклом Мрейеном, ученым из кафедры физики Тель-Авивского университета.

    Так чем готов удивить нас израильский физик?


    Специалист говорит о многообещающей разработке, которая имеет все шансы выйти на потребительский уровень и легко передавать изображение среднего ИК-диапазона, тем самым открыв окно для совершенно нового богатства данных, пока не доступных для широкой публики.



    Например, новая технология позволит отображать газы, каждый из которых имеет уникальный цвет в инфракрасном диапазоне, или различные биологические вещества, которые встречаются в природе, но «невидимы» человеческому глазу, а также идентифицировать раковые клетки. Мрейен говорит, что существующие в медицине приборы для обнаружения рака используют крайне сложные и дорогие приборы, в то время как они разработали компактную, недорогую и эффективную альтернативу. По его словам, они могут сделать это, используя широко доступные, дешевые, быстрые и эффективные сенсоры цвета [видимого света] на кремниевой основе с высоким разрешением. Обычные датчики среднего ИК-диапазона дороги, нечувствительны, работают при температуре ниже комнатной и не имеют такого высокого разрешения, как у серийных кремниевых чипов для камер.



    Новая разработка, которую представил Мрейен совместно со своими коллегами, смещает свет из среднего ИК-диапазона в длины волн, которые могут обнаруживать кремниевые чипы массового производства.
    Ранее главная проблема при разработке сенсоров, чувствительных к среднему ИК-спектру заключалась в том, что волны разной длины проходят с разной скоростью через нелинейные материалы, в результате чего световые волны с разной частотой смещаются по фазе друг с другом, поэтому лишь небольшая часть света преобразуется в видимый.
    Единственный способ получить в таком случае информативное изображение — сдвинуть одну длину волны за раз. Но для этого требуются очень сложные камеры, слишком дорогие для большинства пользователей.

    Подробнее о способностях разработки


    В поисках лучшего способа сдвинуть фотоны среднего ИК-диапазона на длину волны, которую может видеть кремний, группа Мрейена опиралась на процесс адиабатического преобразования частоты, который ранее представил коллега Мрейена — Хаим Суховски. Результаты этого исследования позволяют медленно преобразовывать инфракрасные волны в видимые фотоны.


    Тут наглядно представлен процесс преобразования изображения из среднего инфракрасного диапазона (слева) путем прохождения его через нелинейную оптику (в центре) в видимые длины волн, которые могут быть записаны камерой.

    Суховски надеется, что опираясь на этот трюк с адиабатическим преобразованием частоты, чувствительные датчики можно будет установить на смартфоны.
    «Мы, люди, видим между красным и синим», — сказал Суховски в пресс-релизе. «Если бы мы могли видеть в инфракрасной области, мы бы увидели, что такие элементы, как водород, углерод и натрий, имеют уникальный цвет. Спутник для мониторинга окружающей среды, который сделал бы снимок в этом регионе, увидел, что завод нелегальным образом сбывает опасные вещества в окружающую среду, или спутник-шпион мог бы увидеть, где прячутся взрывчатые вещества или уран. Кроме того, поскольку каждый объект излучает тепло в инфракрасном диапазоне, всю эту информацию можно увидеть даже ночью».

    Список литературы:

    1. Seeing the World in New Colors [Электронный ресурс]. URL: english.tau.ac.il/news/new-colors-tech
    2. Adiabatic Frequency Conversion — Geometrical approach [Электронный ресурс]. URL: www.tau.ac.il/~haimsu/Adiabatic_Frequency_Conversion.html
    3. Optical Conversion Tech Images Infrared «In Color» — IEEE Spectrum [Электронный ресурс]. URL: spectrum.ieee.org/tech-talk/semiconductors/optoelectronics/turning-infrared-into-new-colors

    Similar posts

    Ads
    AdBlock has stolen the banner, but banners are not teeth — they will be back

    More

    Comments 11

      +1

      А красная плёнка матрица там будет?

        +1
        толькт если датчик будет на красной ртути построен. и все мечты советского школьника станут реальностью
          0
          Там ещё маргарин из нефти должен в технологии использоваться.
            0

            Только, если на ноже не будет хлебных крошек!

          0
          А красная плёнка

          Будет, я вам отрежу кусочек, у меня осталось немножко.
          Но она режется только настоящим ртутным ножом диверсанта.
          Найдёте нож — заходите, только не забудьте нож на оригинальность проверить — он должен пробивать рельсу. Вдоль.
          +1
          «Если бы мы могли видеть в инфракрасной области, мы бы увидели, что такие элементы, как водород, углерод и натрий, имеют уникальный цвет.»
          Это возможно только в том случае, если камера будет не просто «видеть» ИК, а еще и различать длину волны излучения. То есть в камере еще и светофильтры нужны, их тоже нужно сделать (это не так-то просто для среднего ИК), и обычно хочется, чтобы их было побольше.
          Плюс для среднего ИК обычные стекла не подходят, нужны специальные.

          Так что я не думаю, что что-то подобное появится в носимых устройствах в ближайшее время.
            +1

            Камеру у OP8Pro давно уже кастрировали. Не дает больше интересных фоток.

              0

              А можно было не обновлять прошивку?

                0

                Наверное да, но не хочется жить без апдейтов.

              +1
              Смартфон с тепловизором
              Blackview BV9800 Pro — Обзор бронированного смартфона с тепловизором от Flir и сравнение с Seek Thermal

              Инфракрасная камера, а именно модуль Flir Lepton (вероятно, версии 2.5), имеет разрешение 80×60 пикселей. Однако термальная камера работает не одна, а в паре с основным модулем, так что изображения наслаиваются друг на друга, образуя картинку неплохого качества, но, правда, не в полной темноте.
                0

                У CAT еще пару моделей с ИК камерой есть. На сегодняшний день ситуация с ИК камерами в смартфонах примерно такая же, как в начале двухтысячных с обычными. Камеры стали встраивать, но между ними и самостоятельными (или внешними) устройствами большой разрыв.

              Only users with full accounts can post comments. Log in, please.