光学技術：ピクセル化した色変換を通したX線から可視光のライトフィールド検出

ライトフィールド検出によって、自由空間における光線の強度と正確な方向の両方が測定される。しかし、現在のライトフィールド検出法は、複雑なマイクロレンズアレイを必要とするか、紫外線から可視光の波長領域に限られるかのいずれかである。今回我々は、X線から可視光まで（0.002～550 nm）の放射ベクトルの決定に用いることができる、リソグラフィー法でパターニングしたペロブスカイトナノ結晶アレイを用いたロバストかつスケーラブルな方法を提示する。こうしたマルチカラーナノ結晶アレイによって、特定方向からの光線を、ピクセル化された色出力に0.0018°の角度分解能で変換できる。我々は、特定配向を有するナノ結晶アレイを変更することによって、三次元ライトフィールド検出と光源の空間的位置決めが可能であることを見いだした。また我々は、ピクセル化したナノ結晶アレイとカラー電荷結合素子を組み合わせることによって、三次元物体の撮像と、可視光とX線での位相コントラスト撮像を実証した。カラーコントラストの符号化を通して光学波長の枠を超えて光の方向を検出できることによって、例えば、三次元位相コントラスト撮像、ロボット工学、仮想現実、トモグラフィー生体撮像、衛星自律ナビゲーションにおける新しい応用が可能になると考えられる。

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