מגזין הטכניון | סתיו 2021

אופטיקה יישומית 30 וקרים מהפקולטה להנדסת חשמל ומחשבים ע”ש ויטרבי פיתחו טכנולוגיה חדשנית לדימות מהיר והדגימו את ביצועיה בשחזור תנועה של Nature בעל חיים זעיר. את הפיתוח שהתפרסם ב- הובילו פרופ׳ אמיר רוזנטל, Communications הדוקטורנט יבגני חכמוביץ’ והמסטרנט שגיא מונין. הטכנולוגיה שפיתחו החוקרים מבוססת על הקונספט - דימות SPI ( Single-pixel imaging החדשני ( באמצעות חיישן בעל פיקסל יחיד. לקונספט זה, המאפשר צילום ללא מצלמה, פוטנציאל נרחב ביישומים מגוונים כגון פיתוח מרכיבים במערכות התראה ברכב אוטונומי ושיפור היכולת של מיקרוסקופים לראות לעומקן של רקמות ביולוגיות. מבוסס על הארה של האובייקט בדפוסי אור SPI מקודדים המיוצרים בדרך כלל על ידי מקרן. על סמך מאפייני האור המוחזר מהאובייקט אפשר להפיק את תמונת האובייקט באמצעות אלגוריתמי שחזור. עד כה התאפיינו מערכות אלה במגבלות משמעותיות, שאחת מהן היא קצב הצילום האיטי (רכישת התמונות, במילים מקצועיות). קצב זה נובע מכך שהמקרנים עצמם איטיים, עובדה שהגבילה אותם עד כה לצילום של אובייקטים נייחים. חוקרי הטכניון פרצו את המגבלה האמורה באמצעות שיטה חדשה לקידוד מרחבי של אור בתדרים חסרי קילו-הרץ, שהוא 22 מגה-הרץ לעומת 2.4 - תקדים כיום. מדובר בשיפור SPI התדר המקסימלי בטכנולוגיות בקצב ההקרנה ובמהירות רכישת ‎ של יותר מפי מאה התמונה. באמצעות מתקן מסתובב שעליו מסכה לקידוד האור יצרו החוקרים דפוס הארה חדש לחלוטין בעל יכולות חסרות תקדים. SPI ומיקרוסקופ כדי להדגים את יכולותיה של המערכת הפיקה קבוצת תמונות (פריימים) 72 המחקר סרטונים בקצב של בשנייה. הסרטונים מציגים במדויק את התנועה - דבר שלא היה C. elegans המורכבת של תולעי הקיימות. SPI אפשרי בטכנולוגיות ה- מרכז אולנדורף מינרבה בטכניון מימן את המחקר. ח שיפור דרמטי ברזולוצי ות של צילום סטטי ודינמי יחיד ומיוחד חיישן https://www.nature.com/articles/s41467-021-24850-x למאמר: פרופ’ אמיר רוזנטל יבגני חכמוביץ’ שגיא מונין