Учёные Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе (UCLA) разработали необычную оптическую систему под названием lying mirror («лживое зеркало»). В отличие от обычного зеркала оно не просто отражает падающий на него свет, а преобразует его в совершенно другое, заранее выбранное изображение. Говорят, что это камуфляж будущего, который работает без батарей и электроники.

В основе технологии лежит структурированная дифракционная поверхность с микроскопическими элементами, меняющими фазу отражённого света. Геометрию этих элементов рассчитывают с помощью методов глубокого обучения: во время проектирования алгоритм подбирает структуру поверхности так, чтобы любое входное изображение после отражения давало один заданный результат. После изготовления зеркало уже не нуждается ни в компьютере, ни в дисплее, ни в источнике питания — преобразование картинки происходит непосредственно за счёт интерференции света. В этом отношении принцип напоминает голографию, но восстановление записанного изображения происходит не под воздействием мощного точечного источника света, а фактически от множества падающих на него лучей, включая отражённые от наблюдателя.

Созданные учёными прототипы работали на длинах волн 480, 550 и 600 нм, соответствующих синему, зелёному и красному каналам, причём преобразование удалось получить как раздельно для каждого цвета, так и при их смешении. Авторы также разработали широкополосную версию, рассчитанную на непрерывный диапазон длин волн. «Лживое зеркало» превращало изображения одежды в сумку, различные цифры — в восьмёрку, а простые рисунки — в лицо панды.

До настоящего «волшебного зеркала», которое можно будет повесить на стену, технологии пока далеко. Эксперимент проводился в строго контролируемых лабораторных условиях с когерентным освещением и заданным направлением падающего света, тогда как солнечный и обычный комнатный свет в основном некогерентны и приходят под множеством случайных углов. Вероятно, для обмана зрения в реальной обстановке потребуются более сложные многослойные объёмные структуры.

В перспективе предложенный принцип может использоваться для оптической маскировки: вместо того чтобы просто скрывать объект, поверхность могла бы заменять его изображение на что-то визуально непримечательное. Среди других возможных применений авторы называют системы безопасности, защитные технологии и развлечения.

Источник:

Материалы по теме

Материалы по теме