Фізики запропонували простий спосіб, як використовувати білу стіну замість дзеркала.
Як сфотографувати щось, коли це щось не видно? Якщо ви звичайна людина з фотоапаратом, то варіантів у вас, власне, не так вже й багато. Можна спробувати відійти в сторону на пару кроків, щоб об'єкт все-таки опинився в полі зору. Або, на худий кінець, скористатися дзеркалом, як це роблять при огляді важкодоступних місць.
Однак якщо ви фізик, і у вас під рукою є лазер, який може генерувати фемтосекундні імпульси, а також абсолютно випадково завалялася камера, здатні ці імпульси реєструвати, то в принципі у вас вийде відтворити зображення і форму об'єкта навіть за його розмитим відображенням на звичайній білій стіні. Такий метод вирішення проблеми «як зазирнути за кут, туди не заглядаючи» був успішно продемонстрований ще в 2012 році. Але навіть найвідчайдушнішим фізикам було зрозуміло, що в ідеї використовувати дорогий лазер замість простого дзеркала є щось дивне. Втім, іншого вирішення проблеми до останнього часу і не було.
Зі шкільного курсу фізики ми знаємо, що кут падіння дорівнює куті відображення - це просте правило дозволяє нам бачити в звичайному дзеркалі незручене зображення. Пофарбована білою матовою фарбою стіна теж прекрасно відображає промінь світла, тільки не в одному напрямку як дзеркало, а у всіх відразу. Ось деяких ентузіастів і цікавило таке питання - а чи можна використовувати білу стіну замість дзеркала, відновлюючи вихідне зображення об'єкта з розсіяного світла? За допомогою лазера, як виявилося, можна, але чи є більш прості способи?
Дослідники з університету Бостона запропонували цікавий спосіб вирішення такого непростого завдання, правда, з використанням однієї хитрості. Для цього вони взяли звичайну камеру і сфотографували білу стіну, в якій відображалося, якщо так можна висловитися про стіну, зображення з екрану монітора, що стоїть поруч. Хитрість же полягає в тому, що між монітором і стіною фізики поставили непрозорий предмет, роль якого чудово виконав звичайний стілець. Здавалося б, це повинно тільки погіршити результат - адже тепер частина зображення виявилося загородженою перешкодою, проте результат був зовсім іншим.
Непрозорий предмет виступив у ролі своєрідної камери-обскури, тільки, образно кажучи, навпаки. Якщо в камері ми маємо непрозору перегородку з маленьким отвором, яке проектує зображення на екран в перекиненому вигляді, то тут частина «зайвого» світлового потоку від монітора загороджує стілець. Завдяки такому неочевидному ходу аналіз розмитої світлової плями на стіні опинився вже під силу математичним алгоритмам, які дозволили відтворити вихідну картинку на моніторі.
Звичайно, за допомогою цієї технології не вийде повноцінно подивитися за кут, як мінімум, доведеться спочатку поставити там непрозорий предмет і вже тільки після цього спостерігати за тим, що відбувається. З іншого боку, такий підхід не вимагає ніякого дорогого обладнання і, в принципі, навіть за допомогою звичайного смартфона теоретично можна робити цікаві фотографії.
За матеріалами Nature