Quantum Foto 1 de fotones por píxel

Las cámaras digitales modernas son cada vez mejores disparar en condiciones de poca luz (lo que se llama el "total oscuridad"). Los sensores se vuelven más sensibles y detectan la radiación en el rango del infrarrojo cercano como los dispositivos de visión nocturna.

Pero los investigadores de la Universidad de Glasgow creen que este no es el límite. Han desarrollado cámara digital con un sensor ICCD (CCD intensificada, intensificó sensor CCD) detecta fotones incluso individuales.

El diseño utiliza dos tecnologías innovadoras: la detección de fotones entrelazados (anunciando fotones) y el proceso de compresión (compresión de imagen)
.
El diseño es bastante complicado de entender el profundo conocimiento necesidad de las matemáticas y la física, pero en una forma simplificada, se muestra en el diagrama.

Detector de fotones entrelazados (detector anunciando) utiliza el fenómeno de que bajo ciertas condiciones, es posible crear un par de fotones entrelazados a través de la conversión paramétrica abajo espontánea. La observación de un único par de fotones es evidencia de la existencia del segundo fotón. Por lo tanto, la cámara digital sensor registra los objetos del mundo físico con la ayuda de los fotones que no son incluso en contacto con estos objetos.

En cuántica dispositivo de cámara digital se utiliza que separa un par de fotones entrelazados de modo que uno de ellos se envía en la dirección de fotografiar el objeto, y el segundo - en la dirección del detector. Una vez que el detector detecta la aparición de un fotón, envía una señal a la ICCD sensor sensible a la luz, que se activó en 15 nanosegundos y las coordenadas de la señal registrada. Esta vez es suficiente para el registro de un solo fotón, y ningún ruido extraño no tener tiempo para tener un impacto en el CCD.

Algoritmos para el proceso de compresión (compresión de imagen) toman la información recopilada como una imagen de conjunto y optimizar aún más mediante la eliminación del ruido. Después de su trabajo se destacan, incluso aquellos píxeles que no se reciben fotones. Resulta que el desempeño eficaz de la matriz va más allá de la figura 1 de fotones por píxel.

La siguiente ilustración muestra una imagen antes y después de procesar los algoritmos de compresión de disparo.

El número total de fotones detectados para esta imagen - 10 000

Nueva cámara, que es poco probable que vea pronto en las tiendas. Está destinado a los experimentos científicos, en particular para los objetos biológicos fotográficas sensibles a la luz.

Fuente: habrahabr.ru/post/236495/