• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
20 апреля
Александра Медведева
2
39 803

Глаза трилобитов вдохновили ученых на создание камеры с рекордной глубиной резкости

5.7

Ученые использовали структуру сложного глаза одного из видов трилобитов для создания металинз. Объединив подходы нанофотоники и алгоритм искусственного интеллекта, исследователи разработали камеру с глубиной резкости от трех сантиметров до 1,7 километра.

Строение глаза Dalmanitina socialis
Строение глаза Dalmanitina socialis/ ©NIST

Трилобиты — вымершие морские членистоногие, населявшие океаны 250-543 миллиона лет назад. Эти беспозвоночные имели сложные фасеточные глаза, состоящие из тысяч независимых ячеек, каждая из которых имела собственную роговицу, минеральную линзу из кальцита, заменявшую хрусталик, и светочувствительные клетки. Такие глаза обеспечивали трилобитам огромный диапазон зрения. Рекордсменом оказался Dalmanitina socialis, обладатель бифокальных фасеток, каждая из которых содержала две линзы, преломляющие свет под разными углами. Это позволяло трилобиту видеть одновременно и добычу, плавающую вблизи, и хищников, приближающихся издалека.

Вдохновившись устройством глаз Dalmanitina socialis, исследователи из Национального института стандартов и технологий (США) создали миниатюрную камеру с бифокальным объективом и рекордной глубиной резкости. Устройство, описание которого представлено в журнале Nature Communications, может четко отображать объекты на расстоянии от трех сантиметров до 1,7 километра.

Для создания камеры ученые изготовили набор крошечных металинз — ультратонких плоских стеклянных пленок, на поверхности которых сформированы наноразмерные столбики. Форма и ориентация столбиков фокусировала свет таким образом, что металинза одновременно отображала близкие и далекие объекты. Наностолбики отклоняли в разные стороны свет с правой и левой круговой поляризацией. Одни лучи проходили более длинный путь преломления на наностолбиках, другие — более короткий. От этого зависел фокус, в который попадал свет.

Однако объекты, находящиеся на среднем расстоянии от камеры, оставались вне фокуса. Для исправления этого дефекта ученые использовали нейронную сеть, которая улучшала четкость и цветопередачу объектов, расположенных между ближним и дальним фокусом металинзы. Это позволило получить четкое изображения во всем более чем километровом диапазоне, захваченном камерой.

Подобные камеры с огромной глубиной резкости, объединяющие фотонные нанотехнологии, фотографию и алгоритмы искусственного интеллекта, позволят создавать высокодетализированные изображения. Например, они дадут возможность снимать городские пейзажи или сильно распределенные в пространстве группы живых организмов, а также будут полезны для других приложений, требующих получать четкие фотографии как близких, так и удаленных объектов.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
4 часа назад
Александр Березин

Скорее всего, это первое полноценное использование принципиально нового истребителя по его прямому назначению.

Позавчера, 10:00
РНФ

Группа ученых из России и Германии математически описала ситуацию, когда происходит самоостановка света — явление, при котором скорость световых импульсов падает в миллионы раз, вплоть до нуля. Оказалось, что в определенных условиях излучение в резонансно поглощающей среде создает для себя «потенциальную яму», из которой затем не может выйти. Это происходит за счет обволакивания материей безмассовых фотонов, и в результате они могут остановиться.

Позавчера, 15:33
Михаил Орлов

В контексте изменений климата обычно говорят о таянии ледников, однако ученые отмечают, что некоторые крупные скопления льда на Антарктическом полуострове за последние 20 лет заметно выросли. Причиной могут быть изменения атмосферной циркуляции и перераспределение массы антарктических льдов ближе к берегу.

Позавчера, 10:00
РНФ

Группа ученых из России и Германии математически описала ситуацию, когда происходит самоостановка света — явление, при котором скорость световых импульсов падает в миллионы раз, вплоть до нуля. Оказалось, что в определенных условиях излучение в резонансно поглощающей среде создает для себя «потенциальную яму», из которой затем не может выйти. Это происходит за счет обволакивания материей безмассовых фотонов, и в результате они могут остановиться.

20 мая
Мария Азарова

Ученые предупреждают: поскольку вес современных комбайнов и прочей сельхозтехники сегодня приближается к весу самых крупных животных, когда-либо бродивших по Земле, возникает парадокс уплотнения грунта.

22 мая
Сергей Васильев

Распространяясь в популяциях крупных жвачных животных, паразиты незаметно оказывают мощное влияние на целые экосистемы, позволяя растительности спокойно развиваться и процветать.

26 апреля
Василий Парфенов

Крупнейшие патентные ведомства мира десятилетиями или веками принципиально игнорируют любые конструкции, нарушающие начала термодинамики. С точки зрения здравого смысла это хорошо, но конспирологи и гении-самоучки считают иначе. По их мнению, такая политика стала результатом заговора (подставьте сюда любое вымышленное или не очень секретное общество либо лобби). Что ж, похоже, Роспатент встал на их сторону.

27 апреля
Александра Медведева

С помощью GPS-трекинга ученые проследили за перемещениями целой популяции домашних кошек в небольшом норвежском городке. Оказалось, питомцы редко уходят от дома далее 50 метров и почти не совершают длительных прогулок.

28 апреля
Мария Азарова

Авторы нового исследования составили таблицу ожидаемой продолжительностью жизни для собак 18 чистокровных пород и метисов. Кроме того, они узнали, кто живет дольше — суки или кобели, кастрированные или нет.

[miniorange_social_login]

Комментарии

2 Комментария

ну всё теперь можно уменьшить количество камер на улицах поставил на крыше вдоль улицы и так через каждые полтора километра 😇 большой брат
20.04.2022
-
0
+
Хорошая новость. Жаль не хватает конкретных технических характеристик, ведь глубина резкости это не только расстояние) существующие к данному моменту коммерческие продукты наверняка превосходят данное лабораторное изделие, иначе был бы космический прорыв)
Подтвердить?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: