Учёные научили зеркало «лгать»: новая технология может скрывать объекты в поле зрения
Обычное зеркало отражает то, что находится перед ним, но новая разработка инженеров работает иначе. «Лживое зеркало» преобразует свет таким образом, чтобы показывать совершенно другое изображение.
Подпишитесь на нас в Google
Зеркало
Инженеры из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе (UCLA), США, разработали необычное «лживое зеркало», способное намеренно отображать совсем не тот объект, который находится перед ним. В будущем подобная технология может найти применение для маскировки предметов, однако пока что разработка остаётся лишь экспериментальным подтверждением концепции.
Об этом сообщило издание Science Alert.
В отличие от обычного зеркала, новая система преобразует свет, поступающий от объекта, таким образом, чтобы в отражении возникало заранее заданное изображение. Устройство представляет собой пассивный оптический элемент — для создания изображения ему не требуется ни активный источник питания, ни цифровая обработка данных, ни встроенный дисплей.
Секрет технологии заключается в специально структурированной поверхности с крошечными элементами, которые изменяют фазу отраженного света. При проектировании исследователи используют глубокое обучение, чтобы определить структуру поверхности, необходимую для формирования конкретного изображения.
После изготовления такое зеркало настраивается на одну конкретную «картинку-приманку». То есть различные объекты перед ним могут в итоге давать одинаковое отражение.
В ходе компьютерного моделирования ученые, в частности, заставляли систему преобразовывать изображения различной одежды в сумку, рукописные цифры — в цифру 8, а простые рисунки — в мордочку панды. Система справлялась даже с изображениями, которые не использовались во время её обучения.
Примеры входных и выходных данных различных версий модели. Фото: Li, Chen и др., Nat. Commun
Впоследствии команда создала физический прототип, настроенный на цифру 8. В ходе эксперимента массив крошечных зеркал преобразовывал изображения рукописных цифр в заданное отражение. Технологию проверили с красным, зеленым и синим светом по отдельности, а также с тремя цветами одновременно. Другая версия работала в широком диапазоне видимого света.
В то же время до практического применения такого «лживого зеркала» ещё далеко. Эксперименты проводились в контролируемых лабораторных условиях с точным выравниванием световых лучей. Кроме того, во время демонстрации использовался когерентный свет, тогда как солнечный свет и большинство обычных источников освещения являются некогерентными.
Исследователи уже смоделировали работу технологии в условиях менее контролируемого освещения. Для использования в реальных условиях, по словам Озкана, вместо одной тонкой поверхности, вероятно, понадобятся более сложные многослойные структуры, способные направлять и смешивать свет, поступающий под разными углами.
Одним из потенциальных направлений применения этой разработки может стать камуфляж. Вместо физического сокрытия определенного объекта технология могла бы заменять его визуальное изображение на обычное и неприметное изображение. Среди возможных сфер применения называют безопасность, оборону и индустрию развлечений.
Напомним, что группа исследователей в области кибербезопасности из Калифорнийского университета в Сан-Диего и Оберлинского колледжа обнаружила потенциальную уязвимость в системах популярного пассажирского самолета Boeing 737.