Визуализация света в полете
Визуализация света в полете — набор методов визуализации распространения света через различные среды.
История и методы
[ редактировать ]Впервые свет был запечатлен во время полета Н. Абрамсоном в 1978 году. [3] который использовал голографическую технику для записи волнового фронта импульса, распространяющегося и рассеивающегося на окрашенном в белый цвет экране, расположенном на его пути. Эта технология высокоскоростной записи позволила динамически наблюдать такие световые явления, как отражение , интерференция и фокусировка , которые обычно наблюдаются статически. [4] [5] Совсем недавно голография света в полете была выполнена в рассеивающей среде, а не с использованием отражающего экрана. [6] [7] Свет также можно захватить в движении в рассеивающей среде с помощью стрик-камеры с пикосекундным временным разрешением , что устраняет необходимость в интерферометрии и когерентном освещении, но требует дополнительного оборудования для растрового сканирования двумерной (2D) сцены, что увеличивает качество сбора данных. время до часов. [8] [9] Некоторые другие методы обладают временным разрешением для наблюдения за светом в движении, когда он освещает сцену, например фотонные смесители, основанные на модулированном освещении, хотя и с временным разрешением, ограниченным несколькими наносекундами . [10] В качестве альтернативы, усиленная визуализация с временным кодированием может записывать изображения с частотой повторения лазера , используя кодированное по длине волны освещение сцены и усиленное обнаружение через дисперсионное волокно, хотя и с временным и пространственным разрешением 160 нс. [11] Недавние исследования, основанные на компьютерной томографии с использованием данных нескольких зондирующих импульсов, позволили восстановить явления распространения пикосекундных импульсов в конденсированных средах. [12] В 2015 году был продемонстрирован метод визуализации событий, развивающихся в пикосекундных масштабах времени, на основе матриц однофотонных детекторов. [1]
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б Гариепи, Женевьева; Крстаич, Никола; Хендерсон, Роберт; Ли, Чунён; Томсон, Роберт Р.; Буллер, Джеральд С.; Хешмат, Бармак; Раскар, Рамеш; Лич, Джонатан; Фаччо, Даниэле (27 января 2015 г.). «Однофотонно-чувствительная визуализация света в бою» . Природные коммуникации . 6 (1). Springer Science and Business Media LLC: 6021. doi : 10.1038/ncomms7021 . hdl : 1721.1/96779 . ISSN 2041-1723 .
- ^ Моримото, Кадзухиро; Ву, Мин-Ло; Арделян, Андрей; Чарбон, Эдоардо (08 января 2021 г.). «Четырехмерное изображение света в полете с помощью сверхсветового движения» . Физический обзор X . 11 (1). Американское физическое общество (APS): 011005. arXiv : 2007.09308 . дои : 10.1103/physrevx.11.011005 . ISSN 2160-3308 .
- ^ Абрамсон, Нильс (1 октября 1978 г.). «Запись света в полете с помощью голографии». Оптические письма . 3 (4). Оптическое общество: 121–123. дои : 10.1364/ол.3.000121 . ISSN 0146-9592 .
- ^ Абрамсон, Нильс (15 января 1983 г.). «Запись света в полете: высокоскоростные голографические кинофильмы сверхбыстрых явлений». Прикладная оптика . 22 (2). Оптическое общество: 215–232. дои : 10.1364/ao.22.000215 . ISSN 0003-6935 .
- ^ Абрамсон, Нильс Х.; Спирс, Кеннет Г. (15 мая 1989 г.). «Запись одиночного импульса света в полете методом голографии». Прикладная оптика . 28 (10). Оптическое общество: 1834–1841. дои : 10.1364/ao.28.001834 . ISSN 0003-6935 .
- ^ Хойслер, Г.; Херрманн, Дж. М.; Куммер, Р.; Линднер, М.В. (15 июля 1996 г.). «Наблюдение распространения света в объемных рассеивателях с замедлением в 10^11 раз». Оптические письма . 21 (14). Оптическое общество: 1087–1089. дои : 10.1364/ол.21.001087 . ISSN 0146-9592 .
- ^ Кубота, Тошихиро; Комаи, Казунари; Ямагива, Масатомо; Авацудзи, Ясухиро (16 октября 2007 г.). «Запись движущегося изображения и наблюдение трехмерного изображения распространения фемтосекундного светового импульса» . Оптика Экспресс . 15 (22). Оптическое общество: 14348–14354. дои : 10.1364/oe.15.014348 . ISSN 1094-4087 .
- ^ Фельтен, А. и др. Фемтофотография: захват и визуализация распространения света. АКМ Транс. График 32, 44:1–44:8 (2013).
- ^ Фельтен, Андреас; Лоусон, Эверетт; Бардагджи, Эндрю; Бавенди, Мунги; Раскар, Рамеш (2011). Медленное искусство с камерой на триллион кадров в секунду . Труды SIGGRAPH. Том. 44. Нью-Йорк, Нью-Йорк, США: ACM Press. дои : 10.1145/2037715.2037730 .
- ^ Хайде Ф., Халлин М.Б., Грегсон Дж. и Хайдрих В. Малобюджетная переходная визуализация с использованием фотонных смесителей. АКМ Транс. График 32, 45:1–45:10 (2013).
- ^ Года, К.; Циа, КК; Джалали, Б. (2009). «Последовательное усиленное изображение с кодированием во времени для наблюдения в реальном времени быстрых динамических явлений». Природа . 458 (7242). ООО «Спрингер Сайенс энд Бизнес Медиа»: 1145–1149. дои : 10.1038/nature07980 . ISSN 0028-0836 .
- ^ Ли, Чжэнъянь; Згадзай, Рафаль; Ван, Сяомин; Чанг, Йен-Ю; Даунер, Майкл К. (22 января 2014 г.). «Однокадровые томографические фильмы развивающихся объектов со скоростью света» . Природные коммуникации . 5 (1). Springer Science and Business Media LLC: 3085. doi : 10.1038/ncomms4085 . ISSN 2041-1723 . ПМЦ 3921466 .