Гибкий прозрачный сенсор изображений не содержит пикселей

В Optics Express, открытом онлайновом вестнике Оптического Общества (Optical Society, OSA), Оливер Бимбер (Oliver Bimber) и его коллеги из австрийского университета Иоганна Кеплера рассказали о полностью прозрачном сенсоре изображений, изготовленном ими из гибкой полимерной пленки.

Конструкция этого устройства уникальна тем, что оно не содержит никакой встроенной микроструктуры (проводящих дорожек и прочих электронных компонент). Сенсор базируется на пленке, так называемого, люминесцентного концентратора. Это полимер, насыщенный мельчайшими флуоресцентными частицами, которые поглощают свет с одной длиной волны (например, голубой) и переизлучают его с более низкой частотой (зеленый). Часть света, избежавшая рассеивания, достигает внешних границ пленки, где улавливается линейным массивом оптических датчиков. Основываясь на их показаниях, компьютерная программа синтезирует монохромное изображение.

Информацию о расстоянии до источника излучения дает степень ослабления сигнала — именно по этому принципу работает прототип, определяющий на сетке 32×32 координаты точки падения на экран одиночного лазерного луча. Разрешение устройства планируется улучшить, применив датчики с более высоким соотношением сигнала к шуму и более прогрессивные алгоритмы оцифровки.

Изобретатели отмечают сходство между их методом и компьютерной томографией, используемой для медицинской визуализации. И там и там реконструкция изображения требует множества замеров, но в КТ используются рентгеновские лучи, а в данном случае — видимый свет.

Чем больше изображений комбинируется, тем выше (до определенного предела) окончательное разрешение. По словам Бимбера, новый метод не нуждается в сверхсовременных фотодиодах, а компьютерная обработка данных не сказывается негативно на его быстродействии.

Наиболее очевидным приложением является бесконтактный, прозрачный пользовательский интерфейс. Его можно наносить на телевизионные и другие экраны, оборачивать вокруг предметов. Прозрачность полимера означает, что можно создавать «сэндвичи» из многих слоев, каждый из которых флуоресцирует на своей длине волны. Это позволит получать многоцветные изображения. Кроме того, поместив прозрачный сенсор перед обычной матрицей ПЗС, можно получать одновременно два изображения, и комбинировать их для увеличения динамического диапазона цифровой фотографии.

Ready, set, buy! Посібник для початківців - як придбати Copilot для Microsoft 365