Сегодня 04 июля 2026
18+
MWC 2018 2018 Computex IFA 2018
реклама
Новости Hardware

Учёные создали пиксель, который научит дисплеи видеть

Для ряда приложений было бы заманчиво объединить функции дисплея и камеры в одном решении. Это могут быть адаптивная оптика, анализаторы материалов, стереоскопические дисплеи и просто компактные AR/VR-очки, которым не нужна отдельная камера. На практике мы имеем либо светочувствительный пиксель в камере, либо светоизлучающий — в дисплее. К счастью, учёные из Швейцарии изобрели новый пиксель, обладающий одновременно всеми этими свойствами.

 Источник изображений: ETH Zurich

Источник изображений: ETH Zurich

О разработке сообщили исследователи из Швейцарской высшей технической школы Цюриха (ETH Zurich). Они представили новый тип оптического пикселя, который может работать в двух направлениях: как элемент дисплея, формирующий свет, и как сенсор, анализирующий падающее на него излучение. Свой пиксель они назвали Fourier pixel — «пиксель Фурье».

В отличие от обычных пикселей камер и экранов, которые обычно либо регистрируют интенсивность света, либо излучают его, новая структура способна управлять и считывать сразу несколько параметров электромагнитной волны: амплитуду, фазу и поляризацию. Это не только открывает путь к устройствам, где камера и дисплей могут быть объединены на уровне одного и того же массива пикселей, но также позволяет извлекать из света массу ценной информации.

Принцип работы пикселя Фурье основан на поверхностных плазмон-поляритонах — когерентных волнах, распространяющихся вдоль металлической поверхности. Вся магия процесса использует довольно простую математику преобразований Фурье. Благодаря этой математике можно заранее рассчитать рельеф поверхности пикселя, по которому будут «прокатываться» электромагнитные волны плазмон-поляритонных взаимодействий. Исходя из рельефа, электромагнитные волны будут вступать во взаимодействие друг с другом (интерферировать), излучать или реагировать на падающий свет — и всё это строго в рамках допустимого. Более того, рельеф может служить своего рода вычислителем, производя над волнами определённые математические действия просто в силу естественных физических процессов поведения волн.

В общем случае падающий на пиксель Фурье свет сначала возбуждает такую поверхностную волну, затем она доходит до специально сформированного «элемента Фурье» — микроструктуры с волнистым профилем, рассчитанным методами анализа Фурье. Эта структура рассеивает поверхностную волну обратно в свободное пространство, но уже с заданным распределением амплитуды и фазы. По сути, форма поверхности играет роль миниатюрного дифракционного процессора: нужный оптический фронт рассчитывается через обратное преобразование Фурье. Сам рельеф заранее изготавливается на пикселе с нанометровой точностью, с чем сегодня нет никаких проблем.

Пиксели Фурье, в силу своих физических особенностей, способны анализировать все составляющие света, включая поляризацию (они банально на неё реагируют заранее заданным образом), амплитуду и фазу. При этом они также способны излучать свет с учётом этих параметров, причём с заданной длиной волны — нужным цветом. Подобные возможности, например, позволяют создавать свет в виде пончика с дыркой посередине, просто управляя фазой и поляризацией излучаемого света.

Матрицы из пикселей Фурье будут способны одновременно показывать цветную картинку и анализировать материалы по рассеиваемому ими свету, создавать трёхмерное изображение в пространстве, как на голографических дисплеях в «Звёздных войнах», адаптировать фокусное расстояние микроскопов и телескопов в зависимости от наблюдаемых объектов и компенсировать турбулентность атмосферы. Наконец, подобные возможности были бы востребованы в телекоммуникациях, а также в оптических и квантовых вычислениях.

Источник:

Если вы заметили ошибку — выделите ее мышью и нажмите CTRL+ENTER.
Материалы по теме

window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
В июне затраты пользователей на ИИ снизились на 20 % — конец ИИ-лихорадки уже скоро? 3 мин.
В Meta уверены, что почти догнали OpenAI в гонке ИИ 59 мин.
Новая статья: EMPULSE — восторг или эпитафия? Предварительный обзор 12 ч.
Корейское отделение Netflix проговорилось о дате выхода Cyberpunk: Edgerunners 2 13 ч.
Разработчики Ghostrunner с удовольствием бы занялись Ghostrunner 3, но есть нюанс 15 ч.
Anthropic хочет стать фармкомпанией — лекарства будет разрабатывать ИИ 15 ч.
Слухи: амбициозный российский боевик «Война миров: Сибирь» сравнялся по бюджету с Kingdom Come: Deliverance 2 16 ч.
«Чувствовал, будто расхожусь по швам»: ведущие разработчики Suicide Squad: Kill the Justice League едва не ушли из индустрии из-за провала игры 17 ч.
Alibaba запретила сотрудникам пользоваться помощником программиста Claude Code от Anthropic 18 ч.
Продажи Cyberpunk 2077 превысили 40 млн копий за пять с половиной лет после релиза 18 ч.
Дефицит памяти отозвался в июньской статистике Steam 12 мин.
Новые складные смартфоны Samsung будут дороже предшественников на €100–€280 16 мин.
Началась операция по спасению падающей на Землю космической обсерватории NASA Swift 36 мин.
К выпуску готовится антикризисный SSD Samsung 990 с PCIe 4.0 и скоростью чтения до 7250 Мбайт/с 2 ч.
Samsung в III квартале хочет повысить цены на DRAM на 20 % — LPDDR может подорожать сильнее 3 ч.
Вслед за Kioxia компания Sandisk объявила о начале поставок NAND-памяти, выпущенной по технологии BiCS10 3 ч.
Аукцион Sotheby’s выставит на благотворительные торги кожаную куртку с автографом основателя Nvidia Дженсена Хуанга 4 ч.
Власти Сингапура арестовали особняк стоимостью $42 млн у подозреваемых в контрабанде ИИ-ускорителей Nvidia 5 ч.
Meta использует DDR4 в серверных системах, изначально её не поддерживающих 6 ч.
Valve опубликовала инструкцию по созданию панели с E Ink-дисплеем для Steam Machine 14 ч.