Işığın titreştiği yön olan polarizasyon, atmosferdeki aerosollerden yıldızların manyetik alanına kadar etkileşime girdiği nesneler hakkında birçok bilgi sağlar. Bununla birlikte, bu ışık kalitesi insan gözlerine görünmez olduğundan, araştırmacılar ve mühendisler onu yakalamak için özel, pahalı ve hacimli kameralara güvendiler.
Harvard John A. Paulson Mühendislik ve Uygulamalı Bilimler Okulu’ndan (SEAS) araştırmacılar, hemen hemen her kamerayı veya görüntüleme sistemini, hatta hazır sistemleri bile polarizasyon kameralarına dönüştürebilen bir metasurface eki geliştirdiler. Ek, ışığı polarizasyonuna göre yönlendirmek için bir alt dalga boyu nanopiller metasurface kullanır ve her pikselde polarizasyonu yakalayan bir görüntü derler.
Araştırma Optics Express’te yayınlandı.
DENİZLER ve çalışmanın kıdemli yazarı, Elektrik Mühendisliği, Uygulamalı Fizik ve Vinton Hayes Kıdemli Araştırma Görevlisi Federico Capasso, Robert L. Wallace Profesör “hemen her kamera için kutuplaşma duyarlılığı ayrıca sıradan kameralar görmek, yüz tanıma ve kendini geniş bir uygulama yararlanarak algılama ve yapay görme uzaktan araba sürüş detayları ve özellikleri ortaya çıkaracaktır. “dedi.
2019’da Capasso ve ekibi, tek bir çekimde görüntü polarizasyonu için bir metasurface kullanan kompakt, taşınabilir bir kamera geliştirdi. Bu araştırmada ekip, polarizasyon kamerası kavramının nasıl genelleştirileceğini araştırdı.
SEAS yüksek lisans öğrencisi ve çalışmanın ortak yazarı Noah Rubin, “Özel polarizasyon kamerasını oluşturduktan sonra, daha derinlemesine gitmek ve özel bir polarizasyon bileşenini geleneksel bir kamera sistemi ile eşleştirmeyi yöneten tasarım kurallarını ve uzlaşmalarını araştırmak istedik” dedi.
Bu tasarım kurallarını göstermek için, araştırmacılar polarizasyon metasurface’i hazır bir makine görüş kamerasına bağladılar, sadece objektif lensin önüne vidaladılar, aynı zamanda bir renk filtresi ve alan durdurucuyu da barındıran küçük bir tüpte. Oradan, tek yapmaları gereken kutuplaşma bilgisini almak için işaret etmek ve tıklamaktı.
Nanopiller, her biri polarizasyonun farklı bir yönünü gösteren dört görüntü oluşturan polarizasyona dayalı ışığı yönlendirir. Görüntüler daha sonra bir araya getirilerek her pikselde tam bir polarizasyon görüntüsü elde edilir.
Ek, güvenlik uygulamaları için araçlarda veya biyometrik sensörlerde makine görüşünü iyileştirmek için kullanılabilir.
Seas’de doktora sonrası araştırma görevlisi ve çalışmanın ilk yazarı Paul Chevalier, “Bu metasurface eki inanılmaz derecede çok yönlüdür” dedi. “Oda büyüklüğündeki teleskoplardan küçük casus kameralara kadar çeşitli optik sistemlerde yaşayabilen ve polarizasyon kameraları için uygulama alanını genişleten bir bileşen.” – Physics.org
