Физики упростили голографию
Группа ученых создала вычислительный метод, облегчающий создание изображений голографическим способом. Теперь специалистам не нужно будет работать в очень строгих условиях для получения качественных изображений.
Голография — техника записи информации с использованием интерференции волн. Больше всего известна оптическая голография. В ней с помощью световых волн создают голограммы — трехмерные изображения. В отличие от фотографии, голография фиксирует не только амплитуду, но и фазу световой волны, что и позволяет сохранить картину в объеме.
Голографию применяют для работы с сильно рассеивающими средами, например биологическими тканями и горными породами, для которых многие обычные методы визуализации теряют эффективность.
«Путеводная звезда» (guide star) — точка отсчета или источник света, используемый для калибровки системы и коррекции искажений, возникающих при прохождении света через сложные или рассеивающие среды. Без путеводной звезды точность визуализации снижается. Более того, получение голографического изображения обычно требует использования системы лазеров с точно известными параметрами освещения объекта.
Группа израильских физиков Ори Кац (Ori Katz), Омри Хаим (Omri Haim) и Джереми Богер-Ломбард (Jeremy Boger-Lombard) представила новый вычислительный метод построения изображения на основе голографии. Предложенная ими техника улучшает и упрощает возможности оптической визуализации через плотные среды благодаря вычислительному моделированию экспериментов по управлению волновым фронтом.
В работе предложен подход, не требующий использования «путеводных звезд» (guide-star-free), что устраняет необходимость в пространственных световых модуляторах с высоким разрешением (spatial light modulators, SLM) и в многочисленных измерениях. Это делает возможным получение изображений через сложные рассеивающие среды с беспрецедентной скоростью и точностью.
Новая техника позволяет одновременно оптимизировать несколько «виртуальных SLM», что, в свою очередь, позволяет системе восстанавливать качественные изображения без необходимости получать предварительную информацию об объекте построения изображения или характере рассеяния.
Метод обеспечивает высокую универсальность и гибкость. Исследователи смогли скорректировать более 190 тысяч рассеивающих мод — отдельных путей распространения света в материале, используя всего 25 голографически захваченных полей рассеянного света, полученных при неизвестных по параметрам случайных освещениях. Метод можно применять к разным видам визуализации, включая эпи-освещение, многократную коррекцию рассеивающих слоев и эндоскопию без использования линз.
Новый подход в технологии визуализации, который позволяет получать изображения с высоким разрешением через сильно рассеивающие среды с в десятки раз меньшим числом измерений, чем в современных методах, без необходимости в предварительной информации о цели или дорогом оборудовании.
Исследователи уверены, что метод найдет применение в различных областях: биологической визуализации тканей, эндоскопии с использованием многожильного оптоволокна и акусто-оптической томографии, геофизике, радиолокации и медицинском ультразвуке. Исследование опубликовано в журнале Nature Photonics.
Telegram 
Дзен 
VK Мужчина, отправившийся на утреннюю прогулку на юго-западе Норвегии, случайно сделал крайне редкую и ценную находку — золотое украшение для ножен меча в виде переплетенных между собой змееподобных существ. По мнению ученых, в VI веке нашей эры этот артефакт специально поместили в трещину в скале в качестве подношения богам во времена голода и социальных потрясений.
Астрономы впервые использовали гравитационные волны, чтобы косвенно оценить параметры одного из ключевых процессов термоядерного горения в массивных светилах. Именно от него зависит, какие звезды взрываются, какие превращаются в черные дыры и как во Вселенной появляются углерод и кислород — элементы, без которых не было бы ни планет, ни жизни.
Нейробиологи СПбГУ продемонстрировали, что активация рецептора следовых аминов TAAR1 эффективно подавляет агрессивное поведение, вызванное полным отсутствием серотонина в мозге. В дальнейшем этот результат поможет в разработке лекарственных препаратов, направленных на коррекцию патологических форм агрессии, возникающих при посттравматическом стрессовом расстройстве (ПТСР) и шизофрении.
Канадские исследователи идентифицировали останки четырех членов пропавшей полярной экспедиции Джона Франклина 1845 года, сравнив их ДНК с генетическим материалом современных потомков. Открытие решило полуторавековую загадку с переодетым матросом и помогло восстановить маршрут отступления экипажа по льдам. Выяснилось, что при эвакуации моряки разделились по кораблям, после чего бросили ослабевших товарищей в спасательных шлюпках.
Генетика интеллекта сложна и связана с разными психоневрологическими состояниями. Оказалось, то, что повышает эрудицию, может ухудшать способность решать творческие задачи, — и наоборот. Причем паттерны этих связей уникальны для каждого диагноза.
Мужчина, отправившийся на утреннюю прогулку на юго-западе Норвегии, случайно сделал крайне редкую и ценную находку — золотое украшение для ножен меча в виде переплетенных между собой змееподобных существ. По мнению ученых, в VI веке нашей эры этот артефакт специально поместили в трещину в скале в качестве подношения богам во времена голода и социальных потрясений.
В последнее время пуски с российских северных космодромов осуществляют без предварительного уведомления, чего не было в прошлом. Вероятно, дело в недавно упомянутых главой «Роскосмоса» атаках на Плесецк во время пуска. Сегодняшний запуск обеспечил вывод на орбиту космических аппаратов военного назначения.
Когда международная экспедиционная группа, исследующая море Уэдделла в Антарктиде на борту ледокола «Поларштерн», попыталась укрыться от шторма, ученые и экипаж судна удивились внезапному появлению острова, не обозначенного ни на одной морской карте.
Химические связи в материале, из которого сделана электроника, разрываются не из-за накопительного износа от протекания тока через них, а из-за электронов с конкретной энергией.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии