Ricercatori presso il Massachusetts Institute of Technology riuscito a ottenere immagini super-chiare di oggetti dentro quasi il 100 percento di oscurità, grazie alla raccolta di informazioni da singoli fotoni registrati da ogni singolo pixel rilevatore a stato solido.
foto da fonti aperte
Questo risultato può aiutare, ad esempio, nello studio dei fragili materiali biologici come l’occhio umano che può essere danneggiato da una retroilluminazione più forte. Anche questo sviluppo può trova uso nell’intelligence militare, permettendoti di prendere appunti TVCC con retroilluminazione minima da evitare rilevazione da parte dell’avversario.
Per ottenere queste foto, un ingegnere elettrico del MIT Ahmer Kirmani e i suoi colleghi hanno sviluppato un algoritmo che tiene conto correlazioni tra parti adiacenti dell’oggetto evidenziato, nonché fisica delle misurazioni debolmente illuminate.
“Non abbiamo inventato un nuovo laser o un nuovo rivelatore” osserva Kirmani. Invece, il suo team ha applicato un nuovo un algoritmo che può essere utilizzato con standard e onnipresente rivelatore di fotoni comune.
In questo sistema, gli impulsi a bassa energia del laser visibile le luci sparano in una determinata porzione di spazio fino a quando almeno un fotone non sarà un rilevatore registrato; ogni il punto evidenziato corrisponde a un pixel del finale immagine.
Fluttuazioni nel tempo impiegato dai fotoni per riflettere oggetto, fornire informazioni sulla sua profondità – questo è standard un modo per ricreare strutture tridimensionali. Tuttavia, l’algoritmo sviluppato da Kirmani, consente di raggiungere questo risultato, usando solo un centesimo del numero di fotoni necessari tecnologie LIDAR esistenti.
Poiché il laser genera luce con una sola lunghezza d’onda, Le immagini sono ottenute in bianco e nero. Tuttavia, la nuova tecnica lo consente in una certa misura identificare i vari materiali dell’oggetto in base alla misura in cui riflettono il colore del laser.
Nel suo esperimento che simula condizioni reali, i ricercatori hanno utilizzato vari algoritmi di riduzione del rumore, che ha permesso loro di ottenere immagini 3D ad alta risoluzione, usando solo un milione di fotoni. Per confronto, un’istantanea stessa qualità prodotta dalla fotocamera dello smartphone in ufficio illuminazione, richiederebbe diverse centinaia di miliardi di fotoni, riferisce Kirmani.
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