Лазерный мир

Системе SAVI (Synthetic Apertures for long-range, subdiffraction-limited Visible Imaging), созданной совместно командами двух университетов — Северо-Западного (штат Иллинойс) и Райса (штат Техас) — для получения детализированного изображения удалённого объекта не требуется длиннофокусный объектив с большой апертурой.

SAVI: Synthetic apertures for long-range, subdiffraction-limited visible imaging using Fourier ptychography
Synthetic aperture radar is a well-known technique for improving resolution in radio imaging. Extending these synthetic aperture techniques to the visible light domain is not straightforward because optical receivers cannot measure phase information. We propose to use macroscopic Fourier ptychography (FP) as a practical means of creating a synthetic aperture for visible imaging to achieve subdiffraction-limited resolution. We demonstrate the first working prototype for macroscopic FP in a reflection imaging geometry that is capable of imaging optically rough objects. In addition, a novel image space denoising regularization is introduced during phase retrieval to reduce the effects of speckle and improve perceptual quality of the recovered high-resolution image. Our approach is validated experimentally where the resolution of various diffuse objects is improved sixfold.
http://advances.sciencemag.org/content/3/4/e1602564

Демонстрационный прототип регистрирует интерференционную картину спеклов, образующуюся при освещении неровной поверхности объекта когерентным излучением лазера. В испытаниях с помощью движущейся камеры делалось несколько снимков спекл-структуры под немного различающимися углами.

Спеклы в данном методе используются как опорные лучи, заменяя одни из двух лучей, применяемых при создании голограмм. Текстура бумаги или даже отпечатки пальцев на стекле имеют уровень неровностей, достаточный для образования нужной спекл-структуры.

Разрешение традиционной камеры прямо пропорционально физическому размеру апертуры, с ростом которой увеличиваются сложность, размеры, вес и цена объективов, необходимых для коррекции оптических искажений.

В новой системе с «синтетической апертурой» коррекция возложена на компьютер. Как результат, массив недорогих оптических сенсоров с пластиковыми линзами заменяет телеобъектив стоимостью более 100 тыс. долл. «Мы сможет обеспечить в точности такое же качество, но при цене на порядки величины меньшей», — утверждает Джейсон Холлоуэй (Jason Holloway) из университета Райса

В её сегодняшнем виде технология, представленная в журнале Science Advances, работает только с когерентными источниками и неприменима для улучшения качества фотографий, полученных при солнечном освещении. Тем не менее, авторы не теряют надежды, что когда-нибудь, возможно через десяток лет, это станет осуществимо.

Источник: ko.com.ua/