Auta by mohla vidět za roh, nabízí
lákavá vize odborníků z MIT.
Jedna tamní skupina výzkumníků
pod vedením Rameshe Rashkara
předvedla totiž kameru, která dokáže
zobrazit i přímo neviditelná místa. Jejich
zařízení doslova vidí za roh. Technologii
označují jako CORNAR, a popsali ji
v práci, jež vyšla v časopise Nature Communications.
Princip je v podstatě jednoduchý. Systém
umí zachytit velmi slabé „odlesky“,
odrážejících se i od obyčejných zdí nebo
jiných předmětů, i přesto, že lidskému oku
se jako zrcadlo opravdu nejeví.
Jde vlastně o kombinaci speciální kamery
a s ní spojeného laseru. Ten sice
míří směrem od objektivu, kamera je
ale dost citlivá, aby mohla zachytit jeho
světlo odražené zpět od objektu před
objektivem.
Odraz přitom nemusí být jen jeden, ale
může být hned několikanásobný. Například
by kamera měla být schopna zachytit
pro pozorovatele z ulice obraz místnosti
o několik pater výše, z níž je přímo vidět
jedině strop.
Probíhá to tak, že část laserového paprsku
se nejprve odrazí od stropu do skrytého
prostoru. Ještě menší část fotonů se
pak od těchto „neviditelných“ předmětů
odrazí zpět do stropu. A ještě menší část
fotonů se pak od stropu odrazí směrem
ke zdroji, tedy laseru, a tedy i vedle něj
umístěné kamery.
Přitom stále platí, že čím delší dráhu foton
proletí, tím později se ke kameře vrátí.
Rozdíly jsou sice velmi malé, ale kamera
je dokáže zachytit. Snímá světlo každé
dvě pikosekundy (tedy 10-12 čili biliontiny
sekundy). Za tuto dobu uletí fotony
jenom něco přes půl milimetru, což je tedy
logicky hranice hloubkové ostrosti pro odražený
obraz.
Systém tedy získá díky fotonovému kulečníku
informace o předmětech skrytých
za rohem. Z nich pak počítačový program
dokáže sestavit mapu jejich povrchu – tedy
jednoduchý a samozřejmě jednobarevný
obraz rozložení předmětů v jinak neviditelném
prostoru.
Nejde to pochopitelně zcela samozřejmě.
Fotony se nelámou jako ideální přímky
na tabuli a pro nás rovné plochy totiž
pro částice zdaleka rovné nejsou. Ke kameře
tak mohou zároveň dorazit dva fotony,
které proletěly různé dráhy, pokud se
jeden z nich během odrazů letovou dráhu
několika (z našeho pohledu) nepravidelnými
odrazy o něco prodloužil. Aby se
těmto šumům zamezilo, probíhá během
pořizování jediného snímku 60 ozáření laserem.
Každé navíc z poněkud jiného úhlu
(což zařídí sama kamera, protože optika
laseru obsahuje i pohyblivé prvky).
Zařízení je podstatně komplikované
a výkonnější než běžná elektronika, jeho
cena ovšem už není tak vysoká. V případě
pokračování dnešních trendů v ceně
elektroniky, včetně laserů, je tu během
několika let reálná naděje, že se stane pro
některá použití dostupným.
Zatím to ovšem nebude. Kromě vysoké
ceny příslušenství je potíž i ve výkonnosti
současných počítačů. Vytvoření jednoho
snímku dnes trvá počítači několik minut.
Vyladěním softwaru a nasazením novějších
počítačů ovšem brzy půjde zkrátit
celý proces na několik sekund a časem
i zlomky sekund, jak se autoři domnívají.
Postup by se mohl uplatnit například během
snímání skrytých částí budov při požárech
a podobně. První využití lze čekat
spíše v jednodušších a lépe kontrolovatelných
podmínkách, například při kontrole
kvality výroby v továrních halách. Využít
by ho časem jistě mohla i na začátku
zmiňovaná auta, jejichž palubní jednotky
(pokud budou dost výkonné) by mohly
s jeho pomocí zachytit například obraz
vozu za zatáčkou. ???????Josef Janků
