Σύνοψη
- Ερευνητές της ETH Zurich ανέπτυξαν νέο τύπο pixel με διπλή λειτουργία
- Τα Fourier pixels μπορούν να καταγράφουν και να εμφανίζουν φως
- Η τεχνολογία βασίζεται στην παρεμβολή φωτεινών κυμάτων
- Το pixel μπορεί να αναλύει ένταση, φάση και πόλωση φωτός
- Η έρευνα δημοσιεύθηκε στο Nature στις 24 Ιουνίου 2026
Ερευνητές της ETH Zurich ανέπτυξαν έναν νέο τύπο pixel που μπορεί να καταγράφει αλλά και να εμφανίζει φως.
Η ερευνητική ομάδα του David Norris, καθηγητή στο Optical Materials Engineering Laboratory της ETH Zurich, παρουσίασε τα λεγόμενα Fourier pixels, μια νέα προσέγγιση στα pixels που μέχρι σήμερα είχαν ξεχωριστούς ρόλους: είτε κατέγραφαν φως σε αισθητήρες κάμερας είτε το πρόβαλλαν σε οθόνες.
Η εξέλιξη έχει σημασία γιατί θα μπορούσε να οδηγήσει σε υβριδικές συσκευές κάμερας και οθόνης, όπου η καταγραφή και η προβολή εικόνας θα συνδυάζονται στο ίδιο στοιχείο, ανοίγοντας νέες δυνατότητες στην απεικόνιση, στους αισθητήρες και στα οπτικά συστήματα.
Ένα pixel με διπλή λειτουργία
Στις σημερινές συσκευές, τα pixels μιας οθόνης χρησιμοποιούνται για την εμφάνιση φωτός, ενώ τα pixels ενός αισθητήρα κάμερας καταγράφουν το φως που φτάνει σε αυτά.
Η ομάδα της ETH Zurich ανέπτυξε ένα pixel που μπορεί να κάνει και τα δύο. Σύμφωνα με την ερευνητική προσέγγιση, το νέο pixel μπορεί να ελέγχει και να αναλύει όχι μόνο την ένταση του φωτός, αλλά και τη φάση ταλάντωσης και την πόλωσή του.
Αυτό σημαίνει ότι το pixel δεν περιορίζεται σε μια απλή λειτουργία φωτεινότητας, αλλά μπορεί να συμμετέχει ενεργά στη διαμόρφωση και στην ανάλυση του φωτός.
Πώς λειτουργούν τα Fourier pixels
Η τεχνολογία βασίζεται στην παρεμβολή των φωτεινών κυμάτων. Όταν το φως σκεδάζεται από μια επιφάνεια, τα κύματα που προέρχονται από διαφορετικά σημεία της επιφάνειας αλληλεπιδρούν μεταξύ τους.
Αν τα κύματα έχουν την ίδια φάση, ενισχύονται. Αν έχουν αντίθετη φάση, αλληλοαναιρούνται. Οι ερευνητές αξιοποίησαν αυτό το φαινόμενο δημιουργώντας ειδικά διαμορφωμένες, κυματοειδείς επιφάνειες που καθοδηγούν το φως με ελεγχόμενο τρόπο.
Το pixel μετατρέπει το εισερχόμενο φως σε επιφανειακό κύμα που κινείται πάνω στο chip. Σε άλλο σημείο του ίδιου pixel, το κύμα αυτό σκεδάζεται ξανά ως φωτεινό κύμα, επιτρέποντας τη δημιουργία μοτίβων και εικόνων μέσω παρεμβολής.
Από την ανάλυση φωτός στη δημιουργία εικόνων
Η χρήση ανάλυσης Fourier επιτρέπει στους ερευνητές να υπολογίζουν πώς πρέπει να είναι διαμορφωμένη η επιφάνεια ώστε να παραχθεί μια συγκεκριμένη εικόνα.
Στο πείραμα, οι ερευνητές δημιούργησαν εικόνα με το λογότυπο ETH, με το γράμμα E περίπου ενός χιλιοστού πάνω στην κάμερα. Η εικόνα δημιουργήθηκε με τα νέα Fourier pixels, δείχνοντας ότι η τεχνολογία μπορεί να χρησιμοποιηθεί για ελεγχόμενη παραγωγή φωτεινών μοτίβων.
Το ίδιο pixel μπορεί να λειτουργήσει και αντίστροφα, αναλύοντας εισερχόμενα κύματα φωτός ως προς την ένταση, τη φάση και την πόλωση τους.
Πιθανές εφαρμογές
Μία από τις πιο ενδιαφέρουσες προοπτικές είναι η δημιουργία συσκευών που θα συνδυάζουν κάμερα και οθόνη σε ένα ενιαίο σύστημα.
Στο μέλλον, τέτοια bidirectional pixels θα μπορούσαν να οδηγήσουν σε οθόνες που ταυτόχρονα καταγράφουν εικόνα, σε νέους τύπους αισθητήρων, σε συστήματα οπτικής επικοινωνίας ή σε πιο συμπαγείς απεικονιστικές συσκευές.
Η ETH Zurich αναφέρει επίσης ότι τα pixels θα μπορούσαν να αντιδρούν σε μια καταγεγραμμένη εικόνα και να παράγουν αντίστοιχο φως χωρίς τη χρήση υπολογιστή. Βραχυπρόθεσμα, ο πιο πρακτικός στόχος είναι η δημιουργία πλέγματος Fourier pixels, το οποίο θα μπορούσε να αποτελέσει βάση για πιο σύνθετες συσκευές κάμερας-οθόνης.
Η έρευνα και η κατοχύρωση
Η εργασία δημοσιεύθηκε στο Nature στις 24 Ιουνίου 2026, με τίτλο Fourier pixels for bidirectional light control.
Η τεχνολογία έχει ήδη οδηγήσει σε αίτηση διπλώματος ευρεσιτεχνίας και είναι υποψήφια για το Spark Award της ETH Zurich, το οποίο αναδεικνύει ερευνητικές καινοτομίες με προοπτική εμπορικής ή τεχνολογικής αξιοποίησης.
Δες την έρευνα εδώ.
Τι πιστεύουμε
Η ιδέα ενός pixel που μπορεί να λειτουργεί ταυτόχρονα ως στοιχείο καταγραφής και προβολής είναι ιδιαίτερα σημαντική για το μέλλον της απεικόνισης. Δεν πρόκειται για τεχνολογία που θα δούμε άμεσα σε εμπορικές κάμερες, όμως δείχνει έναν πιθανό δρόμο για πιο έξυπνα, λεπτά και πολυλειτουργικά συστήματα εικόνας.
Συχνές ερωτήσεις
Τι είναι τα Fourier pixels;
Είναι ένας νέος τύπος pixel που μπορεί να ελέγχει και να αναλύει το φως, επιτρέποντας τόσο την καταγραφή όσο και την προβολή φωτεινών μοτίβων.
Ποιος ανέπτυξε τη νέα τεχνολογία;
Η τεχνολογία αναπτύχθηκε από ερευνητές της ETH Zurich, με επικεφαλής τον David Norris.
Μπορεί αυτή η τεχνολογία να χρησιμοποιηθεί σε κάμερες;
Στο μέλλον θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί σε υβριδικές συσκευές κάμερας και οθόνης, αλλά προς το παρόν βρίσκεται σε ερευνητικό στάδιο.
Τι μπορεί να αναλύσει το νέο pixel;
Μπορεί να αναλύσει την ένταση, τη φάση και την πόλωση του εισερχόμενου φωτός.
Πότε δημοσιεύθηκε η έρευνα;
Η σχετική εργασία δημοσιεύθηκε στο Nature στις 24 Ιουνίου 2026.
