来源： 时间：2022-11-27 15:35:40
美国科学家开发了一种高度紧凑的便携式相机，可以捕获偏振光，帮助研究大气化学，并用于检测伪装的物体。
偏振，即光振动的方向，对人眼来说是不可见的 (但对某些种类的虾和昆虫来说是可见的)。但是它提供了大量有关与之交互的对象的信息。
看到偏振光的相机目前用于检测材料应力，增强物体检测的对比度以及分析凹痕或划痕的表面质量。
微型相机-大约一个拇指大小-可以在自动驾驶汽车，机载飞机或卫星的视觉系统中找到一个位置，以研究大气化学，或用于检测伪装的物体。
美国哈佛大学约翰·保尔森工程与应用科学学院 (SEAS) 的保罗·谢瓦利埃 (paul Chevalier) 说: “偏振是光的一个特征，光在表面反射时会发生变化。”
“基于这种变化，极化可以帮助我们对物体进行3D重建，估计其深度，纹理和形状，并将人造物体与自然物体区分开，即使它们的形状和颜色相同，” 他说。
为了释放强大的极化世界，研究人员利用了超表面的潜力，即与波长尺度上的光相互作用的纳米级结构。
该研究的第一作者诺亚·鲁宾 (Noah Rubin) 说: “如果我们想测量光的全偏振状态，我们需要沿着不同的偏振方向拍摄几张照片。”
“以前的设备要么使用运动部件，要么沿着多个路径发送光来获取多个图像，从而导致体积庞大的光学器件。但是这种方法不能测量完全偏振状态，并且需要非标准成像传感器。在这项工作中，我们能够采用所需的所有光学器件，并将它们集成到具有超表面的单个简单设备中。”他补充说。
根据发表在《科学》杂志上的这项研究，该设备的长度约为2厘米，并不比智能手机上的摄像头复杂。带有附带的镜头和保护套，该设备的大小约为一个小午餐盒。
研究人员对相机进行了测试，以显示注塑塑料物体的缺陷，将其带到外面拍摄汽车挡风玻璃上的偏振，甚至还拍摄了自拍照，以演示偏振相机如何可视化脸部的3D轮廓。
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