Elkészült a tükör, amely szándékosan becsapja az embert

Nem azt mutatja, ami előtte van: különös optikai eszközt készítettek a mérnökök.

Míg egy hagyományos tükör egyszerűen úgy veri vissza a rá eső fényt, hogy az előtte lévő tárgy képe jelenik meg benne, a Kaliforniai Egyetem (UCLA) kutatói egy teljesen más elven működő felületet alkottak. A "hazug tükör" szándékosan félrevezető képpé formálja a beérkező vizuális információt, így különböző bemeneti képekből is képes ugyanazt az előre meghatározott látványt létrehozni.

Hazug tükör optikai technológia, amely a visszavert fény átalakításával eltérő képet jelenít meg — A hazug tükör a visszaverődő fény mintázatának átalakításával a valóságtól eltérő képet jeleníthet meg
Fotó: VICTOR DE SCHWANBERG/SCIENCE PHO / VSC

A hazug tükör működése: passzív felület alakítja át a fényt

A megoldás alapvetően eltér a projektorok és más hagyományos képgenerátorok működésétől, amelyek energiaforrást, digitális jelfeldolgozást és belső kijelzőt igényelnek egy beprogramozott kép kivetítéséhez.

Aydogan Ozcan, az UCLA mérnöke szerint ezzel szemben a hazug tükör egy teljesen passzív optikai elem.

Egyszerűen visszaveri a környezetből érkező fényt, miközben optikai szűrőként finoman átalakítja annak térbeli mintázatát. A felületén található apró szerkezeti elemek megváltoztatják a visszaverődő fény fázisát, így a fényhullámok önmaguk hozzák létre a kívánt képet.

A működési elv némileg a hologramokéhoz hasonlítható. Ám míg a hologram egy előre eltárolt képet állít elő, ez az új eszköz a beérkező fényben már eleve jelen lévő vizuális információt transzformálja át egy teljesen más képpé.

Mélytanulással tervezték meg a hazug tükröt

A kutatók mélytanulási algoritmusok segítségével határozták meg a felület apró szerkezeti elemeinek optimális elrendezését. Ennek köszönhetően a legyártott tükör mindig ugyanazt a képet jeleníti meg, függetlenül attól, hogy milyen tárgy képe érkezik rá bemenetként.

A számítógépes szimulációk során lenyűgöző eredményeket értek el: a ruhadarabok képeit táskává, a kézzel írt számjegyeket 8-assá, az egyszerű rajzokat pedig pandaarccá alakították. Külön érdekesség, hogy a rendszer olyan képekkel is hibátlanul működött, amelyek nem is szerepeltek a betanítási folyamatban.

A kutatócsoport fizikailag is megépítette azt a prototípust, amely a különböző kézzel írt számjegyekből egységesen egy 8-as szám képét hozta létre. A berendezés mikrotükrök tömbjét alkalmazta, és tökéletesen működött vörös, kék, illetve zöld hullámhosszal külön-külön, valamint a három szín egyidejű használatával is. Egy másik változat a látható fény folyamatos (szélessávú) hullámhossztartományában is eredményesen vizsgázott.