ハーバード大学の科学者たちは、普段は目に見えない世界をのぞき見ることができる装置を開発しました。その新しいコンパクトな偏光カメラは、 振動する光の向きを、目には見えない状態のまま一度の撮影で画像化できるとされています。既存の偏光カメラも存在するものの、非常にかさばり、高価な可動部品を備え、用途も限られていました。
親指ほどの大きさのハーバード製カメラの開発者たちは、これを画期的な成果と位置づけており、自動運転車から人工衛星、航空機、顔認識、セキュリティ、化学分野の応用まで、幅広い有用性があるとしています。
この研究は、次の組織のチームによって実施されました：ハーバード大学ジョン・A・ポールソン工学・応用科学大学院（SEAS）。
フェデリコ・カパッソは、応用物理学の教授であり、SEASの電気工学分野の上級研究員でもあり、本論文の主執筆者です。同氏は本研究を「画像化の分野におけるゲームチェンジャー」と呼んでいます。
「ほとんどのカメラは通常、光の強度と色を検出できるだけで、偏光を捉えることはできません」と同氏は述べています。「このカメラは、現実を見る新しい目であり、 周囲の世界で光がどのように反射・透過しているかを明らかにすることを可能にします。」
ポール・シュヴァリエ氏は、 SEASのポスドク研究員で本研究の共著者でもあり、偏光は表面から反射する際に変化する光の特性であるため、物体の3D再構成に役立ち、奥行き、質感、形状をより正確に推定できると説明しています。
チームの成果は、光の波長スケールで光と相互作用するナノスケールの構造体であるメタサーフェスを活用したことにあり、その詳細はハーバード大学のプレスリリースで共有されています。
偏光の仕組みに関する新たな知見を基に、チームは光を導き、4つの画像を形成するメタサーフェスを作製することに成功しました。これらを組み合わせることで、画素単位の偏光の完全なスナップショットが得られました。
この装置のもう一つの利点は、全長わずか 2センチメートルであり、携帯電話のカメラなどの既存の撮像システムに組み込めることです。
カメラの仕組みはこちらでご覧いただけます：
