Американские физики создали видящую сквозь одежду однопиксельную фотокамеру

Ученые из университета Райс (США) разработали прототип фотокамеры для съемки людей и предметов в терагерцевом диапазоне. Ожидается, что изобретение найдет применение в системах обеспечения безопасности, а также в медицине.

Терагерцевое излучение - электромагнитные волны с частотой в несколько терагерц (1ТГц = 1012 колебаний в секунду) занимает промежуточное положение между тепловым и СВЧ-излучением. Его практическая ценность - сочетание проникающей способности с безвредностью.

Терагерцевые камеры уже производятся серийно - но у существующих моделей есть ряд недостатков. Прежде всего, терагерцевое излучение соседствует с тепловым, и потому приемник неизбежно регистрирует и тепловой шум (с аналогичной проблемой сталкиваются и обычные фотокамеры). Увеличение размеров матрицы и их охлаждение отчасти снимают проблему, но при этом существенно растет стоимость камеры, первые детекторы приходилось вымораживать до температуры жидкого азота и ниже.

В камере из университета Райс эти недостатки удалось отчасти преодолеть путем замены матрицы на единственный фотоэлемент. Сканирование объекта производится поточечно, а специально разработанный математический алгоритм позволяет по случайно выбранному набору точек восстановить картинку целиком без существенных потерь в качестве (на сайте одного из авторов выложены примеры применения алгоритма для обычной фотографии).

Пока новая камера все равно занимает часть лаборатории, но ученые уже разработали способ ее радикального уменьшения. Использованная в прототипе для выделения отдельных точек из картинки система медных экранов с отверстиями будет заменена микрочипом с зеркалами.