Сегодня 05 августа 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 🔥
Moonlighter 2: The Endless Vault скоро вырвется из бесконечного хранилища раннего доступа Steam — дата выхода 1.0 и раздача первой игры 34 мин.
Разработчики Android-приложений непреднамеренно сливают местоположения пользователей рекламодателям 2 ч.
Google назвала дату отключения «Ассистента» на Android и Wear OS 2 ч.
Samsung первой в мире запустила HDR10+ Advanced — технология дебютирует в Prime Video 2 ч.
Microsoft призвала инженеров не злоупотреблять использованием ИИ — это дорого 2 ч.
Исследователи уличили ИИ-агентов OpenAI и Anthropic в новых попытках взлома 4 ч.
Исследователи «спустили с поводка» ИИ-модели — те попытались добавить вредоносный код в открытое ПО 5 ч.
Белый дом не станет раскрывать свою схему тестирования ИИ-моделей на безопасность 5 ч.
Doom запустили прямо в Paint — и к этому причастен технический директор Microsoft Azure 5 ч.
Возвращение блудного сына: спустя шесть лет работы на EA в Ubisoft вернулся режиссёр Assassin’s Creed Valhalla 5 ч.
Астрономы научились предсказывать солнечные бури с точностью до получаса — это в десять раз лучше прежнего 11 мин.
AMD привезёт на IFA 2026 «персональный ИИ» — ожидаются новые Ryzen 13 мин.
В России создали первый маломощный спутниковый двигатель на криптоне — такие используют спутники Starlink 17 мин.
Anthropic начала набирать команду для разработки собственных ИИ-чипов 21 мин.
Акции SpaceX вошли в крутое пике — инвесторов напугали беспрецедентные расходы на ИИ 29 мин.
Samsung готовит недорогие смарт-часы Galaxy Aero без Wear OS, но это не точно 29 мин.
Samsung придумала, как почти избавиться от складки на экране складных смартфонов 37 мин.
Смартфоны Google Pixel 11 получат RGB-подсветку HiLight — утечка показала её предназначение 54 мин.
ИИ-модели могут работать на чём угодно: энтузиаст запустил LLM на микроконтроллере за $10 2 ч.
Китай ускорил развёртывание конкурента Starlink — на орбиту отправилась 23-я группа спутников 4 ч.