Когда свет проходит через светорассеивающую среду, он рассеивается, а не поглощается, что приводит к потере четкого изображения исходного объекта. Такие рассеивающие среды могут включать в себя облака, создающие трудности для астрономов на Земле, и ткани тела, препятствующие созданию изображений в медицинских целях.
Предыдущие методы реконструкции рассеянного света требовали некоторых начальных знаний об объекте и способности управлять волновым фронтом освещающего его света. Это связано со сложными оптическими элементами и высокой уязвимостью к движению и механической нестабильности. Затем вычислительные алгоритмы могут выполнять постобработку обнаруженного света для создания изображения.
Чтобы получить более эффективные способы реконструкции, была предложена спекл-корреляционная визуализация. Это извлекает информацию об источнике из колебаний интенсивности или спеклов в проходящем свете. Однако многие технологии, основанные на спекл-корреляции, требуют трудоемкой и сложной вычислительной реконструкции. Кроме того, по-прежнему отсутствует некоторая информация, такая как ориентация и местоположение изображения.
Группа инженеров из Сюнганского института инноваций в Китае разработала способ прямого получения четкого изображения из одного кадра спекл-изображения. Команда пропускала свет от небольшого стандартизированного тестового объекта через тонкий рассеивающий материал. Перемещая камеру в направлении от диффузора, они смогли построить трехмерное изображение, срезая спеклы.
Глядя на увеличенные фрагменты этих изображений, исследователи, к своему удивлению, смогли непосредственно увидеть репродукции тестового объекта; они могли видеть сквозь случайный диффузор невооруженным глазом и видеоизображением в реальном времени. Для этого не требовалось ни сложного оборудования для активного управления светом, ни предварительных знаний об источнике или рассеивающей среде. Они также могли найти потерянную информацию об ориентации и местоположении тестового объекта.
Эта работа представляет собой значительный шаг в области получения изображений рассеяния и прольет свет на новые возможности получения изображений через диффузионные среды.
