Вчені створили “брехливе дзеркало”, яке показує зовсім не те, що перед ним

Інженери Каліфорнійського університету в Лос-Анджелесі створили експериментальне «брехливе дзеркало» — воно перетворює відбите світло так, що замість реального об’єкта спостерігач бачить наперед задане зображення. На відміну від звичайного дисплея чи проєктора, пристрій не використовує екран і цифрову обробку картинки під час роботи.

Секрет — у спеціально структурованій відбивній поверхні з мікроскопічними елементами, які змінюють фазу відбитого світла. Малюнок поверхні дослідники розробили за допомогою глибокого навчання, щоб визначити розташування структур, потрібне для отримання заданого образу. Готова поверхня перетворює різні вхідні зображення в один заздалегідь визначений результат — у комп’ютерних моделях вчені створювали дзеркала, що перетворювали зображення одягу на сумку, різні рукописні цифри — на цифру 8, а прості малюнки — на морду панди. Система працювала навіть із зображеннями, які не використовувалися під час навчання.

Дослідники виготовили і фізичний прототип — дзеркало, що перетворює рукописні цифри на цифру 8, з масивом мікродзеркал, яке працює з червоним, зеленим і синім світлом окремо та одночасно. Принцип нагадує голограму: поверхня керує фазою світлових хвиль і змушує їх інтерферувати певним чином, але «брехливе дзеркало» не просто відтворює збережену картинку, а перетворює інформацію, яка вже міститься у відбитому світлі, на інше зображення.

Поки що це лабораторний доказ концепції: експеримент проводили в контрольованих умовах із когерентним світлом і точним налаштуванням променів, тоді як звичайне сонячне світло некогерентне і вимагатиме складнішої конструкції. Дослідники вже змоделювали варіанти для частково когерентного освітлення й отримали результати, що вказують на принципову можливість такого підходу.

Серед можливих застосувань — маскування об’єктів (оптична поверхня замість захисного кожуха, що сам привертає увагу, показуватиме нейтральне зображення), а в перспективі — системи безпеки, оборонні розробки та розважальні пристрої. До компактного дзеркала, здатного працювати при звичайному освітленні без лабораторного налаштування, ще залишається вирішити низку технічних задач.