Øjeblikkelig farveholografisystem til registrering af fluorescens og hvidt lys opnået

National Institute of Information and Communications Technology (NICT), Japan Science and Technology Agency (JST), Toin University of Yokohama, og Chiba University er lykkedes med at udvikle et farvemultiplekset holografi-system, hvorved 3D-information om objekter belyst af en hvidlyslampe og selvlysende prøver registreres som et enkelt flerfarvet hologram af en specialdesignet og udviklet monokrom billedsensor.

De opnåede single-shot farve-multiplekset fluorescens holografisk mikroskopi ved at udnytte digital holografi og beregningsmæssig koherent superposition (CCS). Det udviklede mikroskop opnår farve-3D-oplysninger om selvlysende objekter med en enkelt optagelse og uden farvefilterarray. Systemet har ikke brug for en laserlyskilde, og har evnen til at udføre multifarvet 3D-filmføling af biologiske prøver og bevægelige objekter med videofrekvens. Forskerne håber at udvikle flerfarvet 3D-mikroskopi af ekstremt svagt lys, såsom autofluorescens og ikke-lineært lys.

Denne præstation blev offentliggjort i Anvendt fysik bogstaver som et åbent papir den 22. juli, 2020.

Samtidig farve-3D-sansning af flere selvlysende objekter blev demonstreret ved at optage et enkelt farve-multiplekset hologram af fluorescenslys. Flerfarvet 3D-billeddannelse med en hvid-lys lampe blev også demonstreret med en single-hologram optagelse. Forskerne udnyttede CCS, en holografisk multiplexeringsteknik, at optage et farve-multiplekset hologram på en monokrom billedsensor uden farvefilter. Kun en enkelt-shot eksponering er påkrævet for at udføre farvefluorescens holografisk 3D-registrering ved hjælp af systemet. Antallet af eksponeringer, der kræves for at erhverve informationen, er 250 gange mindre end det, der kræves for et konventionelt farve-multiplexeret fluorescensholografisk mikroskop.

Forskerne ønsker derefter at øge optagelseshastigheden og udvikle flerfarvet holografisk 3D-film, der registrerer rumligt usammenhængende lys.