פיתוח חדש של אוניברסיטת תל אביב יאפשר לנו לזהות בצילום "רגיל" צבעים שהעין האנושית וגם מצלמות רגילות לא מסוגלות לקלוט. בין השאר, הטכנולוגיה החדשה תאפשר לצלם גזים כמו מימן, פחמן ונתרן שלכל אחד מהם יש צבע ייחודי או חומרים ביולוגיים שונים שנמצאים בטבע אך הם "לא נראים". באוניברסיטה אמרו כי לטכנולוגיה החדשה יישומים פורצי דרך בשלל תחומים – מחיי היום יום, משחק וצילום, דרך ביטחון, רפואה וכלה בלווייני חישה מרחוק בחלל. את המחקר ערכו ד"ר מיכאל מרג'ן, יוני ארליך, ד"ר אסף לבנון ופרופ' חיים סוכובסקי מהמחלקה לפיזיקה של חומר מעובה באוניברסיטת תל אביב. תוצאות המחקר פורסמו לאחרונה בכתב העת Laser & Photonics Reviews.
2 צפייה בגלריה
המפעל (משמאל) פולט קרינה אלקטרומגנטית בתחום התת-אדום. הטכנולוגיה מאוניברסיטת תל אביב ממירה את הגלים לתחום האור הנראה (במרכז). גלים אלו נקלטים על ידי מצלמה רגילה ומאפשרת לנו לראות את הצבע הייחודי של הגזים הנפלטים מארובות המפעל (מימין)
(הדמיה: אוניברסיטת תל אביב)
"העין האנושית קולטת פוטונים באורכי גל של בין 400 ננומטר – הצבע הכחול, ל-700 ננומטר – הצבע האדום", הסביר ד"ר מרג'ן. "אבל זה רק חלק מזערי מהספקטרום האלקטרומגנטי, שכולל גם רדיו, מיקרו, רנטגן ועוד. מתחת ל-400 ננומטר יש קרינה על-סגולה, או UV, ומעל ל-700 ננומטר ישנה קרינה תת-אדומה, או אינפרה-אדומה, שבעצמה נחלקת לתת-אדום קרוב, בינוני ורחוק. בכל אחד מהמקטעים האלה של הספקטרום האלקטרומגנטי יש מידע רב של צבעים שעד כה היה סמוי מהעין".
החוקרים מסבירים שלצבעוניות התמונה חשיבות גדולה, שכן לחומרים רבים יש חתימת צבע ייחודית בתחום התת-אדום הבינוני. כך, למשל, לתאים סרטניים יש ריכוז גבוה יותר של מולקולות מסוג מסוים. כיום הטכנולוגיות הקיימות לגילוי אינפרא אדום יקרות ובעיקר מתקשות לשקף את אותם ״צבעים״. בהדמיה רפואית, נעשו ניסויים שבהם ממירים תמונות תת-אדום לאור הנראה כדי לזהות את התאים הסרטניים לפי המולקולות.
עד היום, המרה זו נעשה צבע אחר צבע ולשם כך נדרשו מצלמות מאוד משוכללות ויקרות, שלא בהכרח היו נגישות לאזרחים בחיי היום יום. במסגרת המחקר, החוקרים הצליחו לפתח טכנולוגיה זולה ויעילה "שמתלבשת" על מצלמה רגילה ולמעשה מאפשרת בפעם הראשונה להמיר בבת אחת את הפוטונים של האור מכל תחום התת-אדום הבינוני לתחום האור הנראה, בתדרים שהאדם יכול לקלוט.
2 צפייה בגלריה
מטרת כיול מוארת לפני המרה עם שני צבעים בו זמנית (2 ו4 מיקרון). לאחר ההמרה הצבעים האלו נקלטים בו זמנית על גבי מצלמת סיליקון רגילה. כל צבע בתת אדום מומר לצבע שונה במצלמה הצבעונית.
(הדמיה: אוניברסיטת תל אביב)
"בתחום התת-אדום הבינוני יש אינפורמציה חד-חד-ערכית על החומרים בעולמנו, בעיקר למולקולות אורגניות", מסביר פרופ' סוכובסקי. "כלומר, לחומרים שונים יש 'טביעת אצבע' שונה בצבע. אנחנו בני האדם רואים בין אדום לכחול. אם היינו יכולים לראות בתחום התת-אדום, היינו רואים שליסודות כמו מימן, פחמן ונתרן יש צבע ייחודי. לוויין סביבתי שהיה מצלם בתחום הזה היה רואה איזה מזהם נפלט עכשיו מאיזו ארובה, ולוויין ריגול היה רואה איפה מחביאים חומרי נפץ או אורניום. בנוסף, מאחר שכל עצם פולט חום בתחום התת-אדום, ניתן לראות את כל המידע הזה גם בלילה".
לאחר שרשמו פטנט על המצאתם, בימים אלה החוקרים מאוניברסיטת תל אביב מפתחים את הטכנולוגיה באמצעות מענק מפרויקט קמין של רשות החדשנות, והם כבר נפגשו עם מספר חברות – ישראליות ובינלאומיות. "בעתיד נדע להציע מכלול המבוסס על הגביש הייחודי שלנו בעלות של כמה מאות דולרים, שיתלבש גם על האייפון – ואז כל אחד יוכל לראות בלילה, בצבעים שהוא לא מכיר ובעושר מידע שהוא לא מכיר", מסכם פרופ' סוכובסקי.
