Fotocamera a luce polarizzata, una nuova frontiera per la fotografia.

La maggior parte delle fotocamere catturano la luce visibile, ma i ricercatori della John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences (SEAS) della Harvard University hanno appena inventato una fotocamera in grado di vedere ciò che gli esseri umani non possono – ed è semplice come quella all’interno di uno smartphone. La telecamera di polarizzazione, delle dimensioni di un pollice umano, cattura il modo in cui la luce viene riflessa e potrebbe essere utilizzata per qualsiasi cosa, dal miglioramento della precisione di auto-guida di automobili e droni all’aumento del riconoscimento facciale.

La luce polarizzata esprime in un certo senso la direzione in cui la luce vibra quando colpisce una superficie. Mentre le persone non possono vedere la luce polarizzata, alcuni animali, compresi alcuni tipi di gamberi, possono farlo. La rilevazione della luce polarizzata può aiutare a individuare gli oggetti camuffati, distinguere tra oggetti artificiali e naturali dello stesso colore e forma, aiutare nella rilevazione di profondità, e migliorare il contrasto rispetto alla tipica telecamera per luce visibile.

La fotocamera in questione non è la prima che sia stata inventata, ma i ricercatori sono riusciti a semplificare la tecnologia in un design più piccolo senza parti in movimento, che potrebbe potenzialmente consentire alle telecamere polarizzanti di entrare in droni e persino smartphone.

Invece di utilizzare parti mobili, la telecamera progettata da SEAS utilizza una metasuperficie. I microscopici nanopilastri del sistema di telecamere dirigono la luce in base alla polarizzazione per formare quattro immagini separate. Insieme, queste immagini mostrano la polarizzazione ad ogni pixel in tempo reale.

“La polarizzazione è una caratteristica della luce che viene cambiata in caso di riflessione da una superficie”, ha spiegato Paul Chevalier, un postdocente di SEAS e co-autore dello studio. “Sulla base di questo cambiamento, la polarizzazione può aiutarci nella ricostruzione 3D di un oggetto, per stimarne la profondità, la consistenza e la forma, e per distinguere gli oggetti artificiali da quelli naturali, anche se sono della stessa forma e colore”.

I ricercatori hanno mostrato come il sistema sia in grado di rilevare oggetti trasparenti. Ridurre le dimensioni della fotocamera polarizzante ha un certo numero di potenziali usi reali, a cominciare dall’aiutare i sistemi che aiutano le auto a guida autonoma e i droni a rilevare gli oggetti nell’ambiente circostante. I ricercatori hanno detto che il sistema potrebbe anche essere utilizzato per analizzare la chimica atmosferica, trovare oggetti camuffati, aiutare a catturare un’immagine 3D per il rilevamento del viso e altro ancora.

“Questa ricerca sta cambiando il mondo dell’imaging”, ha detto Federico Capasso, a capo del progetto. “La maggior parte delle fotocamere in genere può solo rilevare l’intensità e il colore della luce, ma non può vedere la polarizzazione. Questa fotocamera è un nuovo occhio sulla realtà, che ci permette di rivelare come la luce viene riflessa e trasmessa dal mondo che ci circonda”.