Израильские ученые разработали новый метод голографии

Исследователи из Университета Бен-Гуриона вместе с коллегами из Тартуского университета разработали технологию, позволяющую в 5 раз повысить качество голографических изображений.

Голограмма представляет собой запись светового поля, которая в отличие от обычного снимка сохраняет не только интенсивность света, но и его фазу. Это позволяет воссоздать точную трехмерную структуру объекта. В биологии такая технология незаменима для изучения прозрачных или быстродвижущихся микроскопических структур. Голограмма дает возможность рассмотреть объект в объеме без использования специальных красителей, которые могут повредить живые клетки.

Но в отличие от обычной фотографии, голография записывает информацию так, что параметры съемки, такие как фокусное расстояние, оказываются "замороженными" в момент записи. Изменить их позже невозможно, так как это требует физического перестроения оптической системы. Это ограничение делает стандартные методы негибкими.

Ученые разработали метод, позволяющий фиксировать целый набор голограмм с различными фокусными расстояниями непосредственно в момент съемки. Затем эти данные объединяются вычислительным алгоритмом, создавая синтетическую голограмму с глубиной резкости в 5 раз большей, чем позволяют стандартные подходы. Работа опубликована в журнале Journal of Physics: Photonics.

Новый метод при этом сохраняет высокое качество изображения и хорошее соотношение сигнал-шум. Метод хорошо работает даже при рассеянном свете, характерном для реальных биологических образцов. Технология делает 3D-микроскопию более гибкой и мощной, приближая создание адаптивных трехмерных микроскопов нового поколения.