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06-18
盖世汽车讯 据外媒报道，2019年，全球首部采用三色彩色技术制作的电影正式上映。
彩色打印方法彻底改变了相机以及人类观察和体验周围世界的方式。
但现在，人类和相机有了一种新的方式来了解偏振光的世界。
（图片哈佛大??学约翰·A·保尔森工程与应用科学学院）偏振光是光振动的方向。
人眼无法看到它，但某些种类的虾和昆虫可以，并且它可以提供大量有关与其交互的物体的信息。
目前，可以看到偏振光的相机用于检测材料应力、增强物体检测的对比度以及分析材料表面质量（例如凹痕或划痕）。
然而，与早期的彩色相机一样，这种偏振敏感相机体积庞大，并且通常依赖于移动部件，这使得它们成本高昂，并严重限制了它们的应用。
现在，哈佛大学约翰·A·保尔森工程与应用科学学院 (SEAS) 的研究人员开发出了一种非常紧凑的便携式相机，可以捕捉单张偏振光照片，如图所示。
这种拇指大小的相机可以安装在自动驾驶汽车、飞机或卫星的视觉系统中，以研究大气化学或检测伪装物体。
研究人员表示：“这项研究可以改变成像的游戏规则。
目前，大多数相机只能检测光的强度和颜色，而无法看到偏振。
这款相机可以揭示光是如何被周围世界反射和传播的”此外，研究人员表示：“偏振是光的一种特性，当光在物体表面反射时，它会发生变化并产生偏振，基于这种变化，偏振光可以帮助重建物体的3D形状。
物体并估计其深度、纹理和形状，以及区分人造物体和自然物体，即使这些物体具有相同的形状和颜色。
”为了实现这种相机，研究人员使用了能够与一定波长范围内的光相互作用的纳米结构超表面。
研究人员说：“如果我们想测量光的完整偏振态，我们需要沿着不同的偏振方向拍摄几张照片。
” “以前的设备要么需要使用移动部件，要么需要沿多个路径发射光以获得多个这使得光学设备体积庞大。
较新的方法使用特殊图案的相机像素，但这种方法无法测量完整的偏振态，并且需要特殊的成像传感器，我们能够将所有必需的光学组件集成到具有超表面的简单设备中。
“研究人员利用偏振光如何与物体相互作用的新知识来设计一种超表面，该超表面使用亚波长间隔的纳米柱阵列根据其偏振方向引导光。
然后，光形成四个图像，每个图像显示不同的偏振，并且当这四张图像组合在一起时，就可以获得每个像素的光偏振的完整图片。
该设备大约有两厘米长，并不比智能手机附带的相机复杂。
研究人员测试了该相机。
一个大约一个小饭盒大小的保护壳，可以展示注塑塑料物体的缺陷，可以将其带到外面拍摄汽车挡风玻璃上的偏振光，甚至可以自拍来演示相机如何显示偏振光。
人脸的3D形状：“这项技术可以集成到现有的成像系统中，例如手机或汽车，从而使偏振成像技术得到广泛应用并实现新的应用。
。
此外，这项研究还为紧凑型相机的发展指明了新方向，可应用于大气科学、遥感、人脸识别、机器视觉等领域。
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