- پیکسلهای فوتوری همزمان نور را تولید و تحلیل میکنند
- قابلیت کنترل فاز، قطبش و روشنایی نور را دارند
- میتوانند پایه نمایشگرها و دوربینهای آینده باشند
مقدمه
پیکسلهای فوتوری یک فناوری جدید هستند که میتوانند همزمان نور را تولید و تحلیل کنند. این نوآوری میتواند آینده نمایشگرها و دوربینها را متحول کند.
محققان ETH زوریخ با این فناوری نشان دادهاند که یک نقطه کوچک میتواند هم «ببیند» و هم «نشان دهد» و اطلاعاتی از نور را ثبت کند که دوربینهای معمولی از دست میدهند.
پیکسلهای فوتوری چیست؟
پیکسلهای فوتوری نوعی نقطه نوری هستند که برخلاف پیکسلهای سنتی، تنها به نمایش نور محدود نمیشوند و میتوانند ویژگیهای پیچیده نور را نیز تحلیل کنند.
تفاوت با پیکسلهای معمولی
- پیکسلهای معمولی فقط روشنایی را ثبت میکنند
- پیکسلهای فوتوری روشنایی، فاز و قطبش نور را پردازش میکنند
- قابلیت نمایش و حسکردن همزمان نور را دارند
نحوه عملکرد فناوری
این فناوری توسط تیمی به رهبری David J. Norris در ETH زوریخ توسعه یافته است. ساختار آن بر پایه سطحی از نقره با شیارهای بسیار دقیق طراحی شده است.
موجهای سطحی روی فلز
زمانی که نور به سطح برخورد میکند، به موجی روی فلز تبدیل میشود و در امتداد سطح حرکت میکند. این موجها با شیارهای سطحی برخورد کرده و الگوهای تداخلی ایجاد میکنند.
تداخل نور
تداخل نور باعث ایجاد نواحی روشن و تاریک میشود. این الگو همان تصویری است که پیکسل برای نمایش یا تحلیل استفاده میکند.
طراحی معکوس
محققان با استفاده از محاسبات ریاضی دقیق، شکل شیارها را بهگونهای طراحی میکنند که الگوی نوری مورد نظر ایجاد شود.
کنترل ویژگیهای پیچیده نور
پیکسلهای فوتوری تنها به روشنایی محدود نیستند و میتوانند ویژگیهای پیشرفته نور را کنترل کنند.
- فاز نور: زمانبندی موجهای نوری
- قطبش: جهت نوسان موج نور
- طیف رنگی: امکان تولید تصاویر تمامرنگی
قابلیتهای پیشرفته
این پیکسلها میتوانند پرتوهایی با ساختار پیچیده مانند حلقههای تاریک یا پرتوهای چرخان ایجاد کنند که در فناوریهای قبلی ممکن نبود.
عملکرد معکوس: حسکردن نور
پیکسلهای فوتوری میتوانند بهصورت معکوس نیز عمل کنند و به جای تولید نور، آن را تحلیل کنند.
نور ورودی به موج سطحی تبدیل میشود و با یک موج مرجع ترکیب میشود. سپس دوربین الگوی تداخل را ثبت میکند.
استخراج اطلاعات نور
از این الگو میتوان اطلاعاتی مانند فاز و قطبش نور را استخراج کرد؛ اطلاعاتی که دوربینهای معمولی ثبت نمیکنند.
یک پیکسل، چندین کارکرد
این فناوری امکان انجام چندین وظیفه را در یک پیکسل واحد فراهم میکند.
- اندازهگیری روشنایی
- تحلیل فاز نور
- تشخیص قطبش
- تولید تصویر نوری
این ویژگی میتواند باعث شود نمایشگرها و حسگرها در یک سطح واحد ادغام شوند.
کاربردهای آینده
پیکسلهای فوتوری میتوانند در نسل جدیدی از فناوریها استفاده شوند.
نمایشگرهای هوشمند
سطوحی که همزمان تصویر را نمایش میدهند و محیط را تحلیل میکنند.
دوربین-نمایشگرها
صفحات تختی که هم تصویر را نشان میدهند و هم از طریق همان سطح تصویر را ثبت میکنند.
تصویرسازی هولوگرافیک
امکان ایجاد نمایشهای سهبعدی با کنترل کامل نور.
نتیجهگیری
پیکسلهای فوتوری یک تحول اساسی در فناوری نوری هستند که توسط ETH زوریخ معرفی شدهاند. این فناوری میتواند آینده نمایشگرها، دوربینها و سیستمهای تصویربرداری را بازتعریف کند.
این فناوری میتواند پایهگذار نسل جدید دستگاههای هوشمند باشد. برای آینده نمایشگرها آماده باشید.
سؤالات متداول
پیکسلهای فوتوری چه هستند؟
پیکسلهایی هستند که همزمان میتوانند نور را تولید و تحلیل کنند.
چه چیزی این پیکسلها را متفاوت میکند؟
توانایی پردازش همزمان روشنایی، فاز و قطبش نور.
این فناوری در کجا توسعه یافته است؟
در ETH زوریخ توسط تیمی به رهبری David J. Norris.
کاربرد اصلی این فناوری چیست؟
نمایشگرهای هوشمند، دوربینهای پیشرفته و تصویرسازی نوری.
آیا این فناوری تجاری شده است؟
در حال حاضر در مرحله تحقیقاتی قرار دارد.
