Невидимое становится видимым - новый метод голографической съемки с помощью лазера и однопиксельной камеры

Новое слово в визуализации внутренних органов — японские исследователи представили инновационную технологию, позволяющую снимать трёхмерные голографические видео сквозь непрозрачные барьеры. Первым объектом, попавшим в "объектив", стал мозг живой мыши, наблюдаемый через кости черепа. В основе разработки учёных из Университета Кобе лежит однопиксельная камера, способная работать без лазеров, используя естественное освещение или люминесценцию.

Современные методы голографии делятся на два направления: FINCH, фиксирующий движение в видимом спектре, и OSH, работающий с ультрафиолетом, инфракрасным и терагерцевым излучением, но только для статичных объектов. Оба подхода исключают сложные лазерные системы, однако имеют ограничения. Японская команда объединила преимущества этих технологий, создав гибридную платформу с однопиксельным датчиком.

Усовершенствованная система OSH оснащена зеркальным сканером, проецирующим на объект интерференционные узоры. Это позволяет воссоздавать объёмное изображение даже при рассеянном свете. Данные с датчика обрабатываются алгоритмами, иногда с привлечением ИИ. Если классические O-сканеры работали на частоте 60 Гц, то новая установка достигла 22 кГц, приблизившись к съёмке динамичных процессов. В эксперименте камера выдавала 1 кадр/с, но учёные планируют увеличить скорость до 30 кадров/с, что откроет путь к детальному изучению биологических процессов в реальном времени.

Перспективы технологии включают малоинвазивную диагностику, микроскопию и исследования в нейробиологии, что может революционизировать медицину и биологию.