Yeni piksel teknolojisi ekranları kameraya dönüştürebilir

İsviçre’deki ETH Zurich araştırmacıları, aynı anda hem ışık üretebilen hem de algılayabilen yeni bir piksel türü geliştirdi. “Fourier pikseli” adı verilen bu teknoloji, gelecekte holografik ekranlardan artırılmış gerçeklik cihazlarına kadar birçok yeniliğin önünü açabilir.

Işık üreten ve algılayan pikseller tek bir yapıda buluşuyor

Haberi okuduğunuz için teşekkürler, bizi takip etmeyi unutmayın!

Fourier pikselleri, ışığın yalnızca parlaklığını değil, aynı zamanda fazını ve polarizasyonunu da kontrol edip analiz edebiliyor. Günümüzde kullanılan pikseller genellikle ya ışık üretme ya da ışığı algılama görevlerinden birini üstlenirken, yeni geliştirilen yapı bu iki işlevi tek bir bileşende bir araya getiriyor.

Çalışmanın ortak yazarları Yannik Glauser ve Sander Vonk, Fourier pikselinin özel olarak tasarlanmış dalgalı mikro yapılar ve yüzey dalgaları sayesinde çalıştığını belirtiyor. Araştırmacılara göre bu yapı, geleneksel yoğunluk tabanlı piksellerden farklı olarak ışığın tüm özelliklerini yönetebilen kompakt bir optik eleman görevi görüyor.

Araştırma ekibine liderlik eden optik fizikçisi David Norris, ışığın çok büyük miktarda bilgi taşıyabildiğini ancak bunun için ışığın tüm özelliklerinin eksiksiz şekilde kontrol edilmesi gerektiğini söylüyor. Fourier pikselleri de bu hedefe ulaşılmasında önemli bir adım olarak görülüyor.

Teknolojinin temelinde, Fransız matematikçi Joseph Fourier’in geliştirdiği matematiksel yöntemler yer alıyor. Araştırmacılar daha önce geliştirdikleri “Fourier yüzeyleri” adı verilen özel dalgalı yapıları kullanarak ışıkla etkileşime giren mikro ölçekli yüzeyler oluşturdu. Son çalışmada ise bu yüzeylerin, ışık dalgalarını yönlendirerek bilgi taşıyan optik desenler üretip algılayabildiği gösterildi.

Bu sayede Fourier pikseli, ışığın genliği, fazı ve polarizasyonu gibi temel özelliklerini hem oluşturabiliyor hem de ölçebiliyor. Üstelik sistemin tasarımında kullanılan matematiksel yöntemlerin görece basit olması, teknolojinin farklı alanlara uygulanmasını kolaylaştırıyor.

Çok farklı alanlarda kullanılabilir

Araştırmacılar, Fourier piksellerinin ileride her pikselin hem görüntü gösterdiği hem de çevresinden gelen ışığı algıladığı iki yönlü kamera-ekran sistemlerinde kullanılabileceğini düşünüyor. Böyle cihazlar yalnızca görüntü sunmakla kalmayacak, aynı zamanda kullanıcının veya çevrenin ışıkla nasıl etkileşime girdiğini de analiz edebilecek.

Şimdilik yalnızca küçük ölçekli Fourier piksel dizileri üretilebilmiş olsa da teknoloji; holografik ekranlar, artırılmış gerçeklik gözlükleri, adaptif optik sistemler, optik iletişim çözümleri ve kendi çıktısını algıladığı verilere göre anlık olarak düzeltebilen akıllı cihazlar için umut vadediyor.