Štúdia ukazuje, že ľudské oko dokáže rozpoznať jeden fotón

eye tracking reader pomôcť človeku
Marcos Osorio Cecilia/123rf
Ľudské oko je neuveriteľný stroj. Pokiaľ ide o technológiu fotoaparátov za posledných 150 rokov, žiadny fotoaparát spotrebiteľskej triedy sa ani zďaleka nepribližuje vizuálnym schopnostiam našich očných zariadení.

Aké schopné sú však naše očné buľvy? Podľa nového štúdium publikované Nature Communications, ľudské oko je dostatočne silné na to, aby detekovalo jediný fotón nasmerovaný na sietnicu. Fotón je najmenšia častica, z ktorej sa skladá svetlo - a všetko ostatné elektromagnetické žiarenie.

Odporúčané videá

Ako je vysvetlené v Los Angeles Times"Aj tie najsofistikovanejšie zariadenia vyrobené človekom vyžadujú chladné prostredie s kontrolovanou teplotou, aby dosiahli rovnaký výkon."

Doteraz štúdie naznačovali, že ľudia sú schopní vnímať len päť až sedem fotónov. Vedci verili, že ľudské oko je schopné vidieť ešte menej fotónov, ale zariadenia používané na uvoľnenie lúčov neboli dostatočne presné, takže výskumníci si neboli istí presným počtom fotónov, ktoré sa uvoľnili zo svetla zdroj.

Tento najnovší výskum vyriešil tento problém pomocou spontánnej parametrickej konverzie nadol (SPDC), a proces kvantovej optiky, pri ktorom sa na rozdelenie fotónových lúčov do párov používa špecializovaný kryštál fotóny. Tieto dva fotóny sú rozdelené medzi oko subjektu a detektor. Ak detektor rozpozná fotón, vedci vedia, že bol tiež poslaný k subjektu.

Veľkosť vzorky použitá na testy bola veľmi malá. Testovaní boli iba traja muži, všetci okolo dvadsiatky a všetci s takmer dokonalým zrakom. Po 40-minútovom sedení v čierno-čiernej miestnosti bol subjekt požiadaný, aby sa pritlačil na hryzadlo. a mať jeho hlavu umiestnenú v opierke hlavy, aby sa zabezpečilo, že sa fotóny dokonale uvoľnia do jeho sietnica.

Keď boli subjekty oddýchnuté, pripútané a pripravené, boli požiadané, aby stlačili tlačidlo, ktoré spustilo dva odlišné zvukové signály, ktoré sú od seba vzdialené jednu sekundu. Po dokončení dostali účastníci otázku, ktorý z týchto zvukov bol sprevádzaný fotónom, okrem hodnotenia toho, nakoľko si boli týmto rozhodnutím istí.

Na predmetoch bolo dokončených viac ako 30 000 pokusov. Ale iba 2 420 z nich boli jednofotónové udalosti. Dôvodom bolo vytvorenie kontroly, aby sa zabezpečilo, že údaje nebudú skreslené.

Podľa článku boli subjekty schopné zistiť, kedy bol vystrelený jeden fotón v 51,6% prípadov, čo je číslo dostatočne štatisticky významné na to, aby sa zabezpečilo, že nešlo o náhodné hádanie.

Vedci sú už sa pracuje vývoj kamier, ktoré dokážu zaznamenať jednotlivé fotóny. Ale v súčasnosti a pravdepodobne aj v nasledujúcich rokoch tieto fotoaparáty neuvidia toľko ako denné svetlo na spotrebiteľskej úrovni.

Dovtedy si budeme musieť užiť možnosti pri slabom osvetlení prostredníctvom našich vlastných objektívov a zistiť, ako čo najlepšie využiť fotoaparáty, ktoré máme k dispozícii.

Odporúčania redaktorov

  • Praktický systém fotonového svetelného modulu: Skvelé pre fotografie produktov

Zlepšite svoj životný štýlDigitálne trendy pomáhajú čitateľom mať prehľad o rýchlo sa rozvíjajúcom svete technológií so všetkými najnovšími správami, zábavnými recenziami produktov, užitočnými úvodníkmi a jedinečnými ukážkami.