電気電子工学系 粟辻安浩教授らの研究グループは、光伝播のスローモーション動画記録技術の55万倍高速シミュレーションに成功しました

 電気電子工学系 粟辻安浩教授、同⼤学院工芸科学研究科博士後期課程 井上智好、千葉大学大学院工学研究院 角江崇助教、下⾺場朋禄教授、伊藤智義教授らの研究グループは、光伝播のスローモーション動画記録技術の55万倍高速シミュレーションに成功しました。
 この成果により、当該技術において大きな課題となっていたスローモーション動画に含まれる時空間歪み注1)を除去し、光の振る舞いを忠実に再現可能にする見通しが立ちました。光の伝播をスローモーション動画で記録できる技術は、生体細胞などの散乱注2)媒質内を伝播する光の振る舞いの可視化を可能にするため、本成果は、散乱により乱された光の情報を復元し、媒質の内部状態や媒質と光との相互作用を明らかにすることを目指す「散乱透視学」の実現へ向けた第一歩であると期待できます。

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本研究結果は2021年11月23日に、米国光学会(Optica)の「Journal of the Optical Society of America A」(外部サイト)に掲載されました。

(用語解説)
注1)時空間歪み
 スローモーション動画に含まれる時間的な誤差と、その誤差によって超短光パルスの像に生じる空間的な歪みを表します。これらの誤差や歪みにより、スローモーション動画では実際の光の振る舞いとは異なる様子が再現されてしまいます。通常の動画撮影に例えるなら、実際に目で見た様子に対して、撮影した動画では対象がブレたり形状が歪んだりして、元の様子を正しく把握できなくなってしまうことに相当します。

注2)散乱
 光がなんらかの物質中を伝播する際、その物質によって光の進行方向が様々な方向へと変化させられる現象です。