Израильские ученые научились смотреть сквозь туман

Израильские ученые придумали способ, с помощью которого можно видеть сквозь матовое стекло, туман или дымовую завесу. Они использовали комплекс приборов, который удаляет эффект размытости изображения, создавая четкую картинку.

Исследователи из израильского Института им. Вейцмана в Реховоте получили возможность в лабораторных условиях видеть предметы сквозь неоднородные среды, какими в обычной жизни являются туман, дым, матовое или замерзшее стекло. Если рассматривать сферу применения нового метода шире, то в будущем астрономы смогут изучать Вселенную сквозь атмосферную турбулентность.

Обычно человек не может видеть сквозь туман, дым или матовое стекло, потому что случайное преломление лучей создает размытое изображение предметов, находящихся по ту сторону завесы.

Матовое стекло является частично прозрачным материалом, тем не менее человек не может видеть сквозь него предметы из-за рассеивания света, который делает картинку безнадежно размытой. Обычные линзы не могут решить эту проблему, так как они просто увеличивают изображение, которое остается нечетким.

Необходимого эффекта стабилизации ученые добились с помощью прибора, который используется в проекторах — пространственного модулятора света. Вместо одного большого нечеткого изображения модулятор создает много маленьких нечетких изображений. Эти маленькие изображения влияют друг на друга, в результате чего воссоздается оригинальная картинка. Затем она пропускается через полосовой фильтр, который удаляет нежелательные эффекты и улучшает резкость.

Эта технология позволяет не только воссоздать изображение, которое находится за матовым стеклом, но и дает возможность увидеть предметы, расположенные за углом и отражающиеся от противоположной стены.

В результате для пилотов больше не будет проблемой летать в условиях плохой видимости, а пожарные будут чувствовать себя увереннее, имея возможность ориентироваться в задымленном помещении. Врачи смогут использовать новый метод, чтобы видеть сквозь ткани, что особенно важно для микроскопии.

"Наша команда работала над методом восстановления размытого изображения чуть более двух лет. Прежде чем наша техника будет использоваться на практике за пределами лаборатории, должно пройти некоторое время, но мы уже экспериментально доказали, что в этом нет ничего невозможного. Если использовать стандартное оборудование, оно обойдется в несколько тысяч долларов. Более дорогие и чувствительные системы научного класса будут стоить около 10 тыс. долл", — рассказал один из авторов работы, научный сотрудник факультета физики и комплексных систем Института им. Вейцмана Ори Кац.

Доцент, кандидат физико-математических наук Борис Бояршинов рассказал, что с помощью адаптивной оптики было сделано уже много достижений.

"Туман или матовое стекло представляют собой рассеивающую среду, которая неравномерно изменяет фазу излучения. Израильские ученые научились ее исправлять, улучшая изображение. Специалисты являются первопроходцами, но пройдет еще много времени перед тем, как самолет или автомобиль смогут ориентироваться в тумане", — отметил Бояршинов.