Вчені створили «брехливе дзеркало»: як воно відтворює зображення

Інженери з Каліфорнійського університету в Лос-Анджелесі (UCLA) розробили незвичайне дзеркало, яке може навмисно «брехати» тому, хто на нього дивиться. Замість реального відображення воно здатне показувати заздалегідь задане.

Про це пише ТСН з посиланням на Science Alert.

Звичайне дзеркало відбиває світло від предмета, що розташований перед ним, тому людина бачить його відображення. Нова технологія працює інакше: її поверхня спеціально змінює характеристики відбитого світла, перетворюючи інформацію про реальний об'єкт на інше зображення.

Секрет полягає у складній структурі поверхні, що складається з безлічі крихітних елементів. Вони змінюють фазу світлових хвиль і таким чином формують потрібну картинку.

Під час проєктування дзеркала дослідники використовують алгоритми глибокого навчання, які визначають, якою має бути структура поверхні, щоб отримати потрібний результат.

Після виготовлення така поверхня може бути налаштована на конкретне зображення. Наприклад, замість різних реальних предметів дзеркало може показувати одну й ту саму картинку – скажімо, качку.

У комп'ютерних симуляціях науковці створювали дзеркала, які перетворювали зображення одягу на картинку сумки, різні рукописні цифри – на цифру 8, а прості малюнки – на обличчя панди.

Читати ще: Сонце стане платним: в США планують запустити в космос дзеркала, які будуть освітлювати Землю

Цікаво, що технологія працювала навіть із зображеннями, яких не було серед даних для навчання. Тобто система могла створювати впізнавану «підробку», навіть коли бачила новий для себе об'єкт.

Згодом дослідники виготовили фізичний прототип дзеркала, яке перетворювало рукописні цифри на вісімку. Експериментальна система використовувала масив крихітних дзеркал і могла працювати окремо з червоним, зеленим та синім світлом, а також із трьома кольорами одночасно.

Інша версія системи працювала вже з ширшим діапазоном видимого світла.

Попри перспективність результатів, технологія поки що далека від того, щоб її можна було повісити на стіну у звичайній кімнаті. Експерименти проводили в ретельно контрольованих лабораторних умовах – із точним вирівнюванням світлових променів і спеціальними мікродзеркальними масивами.

Крім того, дослідники використовували когерентне світло, тоді як природне освітлення, зокрема сонячне, переважно є некогерентним. Утім комп'ютерне моделювання показало, що принцип може працювати і за менш контрольованого освітлення. Для цього, ймовірно, знадобляться багатошарові об'ємні структури, здатні спрямовувати та змішувати світло, яке надходить із різних напрямків.

Одним із найцікавіших потенційних застосувань учені називають маскування об'єктів. Наприклад, якщо потрібно захистити важливе обладнання, звичайний захисний контейнер може, навпаки, привернути увагу. «Брехливе дзеркало» могло б показувати перед ним звичайну, нічим не примітну картинку, створюючи враження, що за дзеркалом немає нічого незвичайного.

Технологія також потенційно може знайти застосування у сфері безпеки, оборони та розваг.

Щоправда, до справжньої оптичної «невидимості» ще далеко. Наразі вчені лише продемонстрували принцип, за якого дзеркало може змусити світло розповідати зовсім іншу історію про те, що перед ним.

Тож звичайним викривленим дзеркалам із кімнат сміху, схоже, варто готуватися до конкуренції – тепер дзеркала можуть не лише спотворювати реальність, а й відверто її вигадувати.

---

Підписуйтесь на наш Telegram-канал, аби першими дізнаватись найактуальніші новини Волині, України та світу

---