Spookfotografie

Een camera heeft een spookachtig silhouet gemaakt van een soldaatje, zónder direct licht van het soldaatje op te vangen.

Onderzoekers betaald door het Amerikaanse leger hebben een foto gepubliceerd van een speelgoedsoldaatje. Dat zou een onzinnige actie zijn, ware het niet dat er een technische bijzonderheid is: de foto is gemaakt met licht dat nooit bij het betreffende soldaatje in de buurt is geweest.

Voor normale foto’s moet de camera licht opvangen van het te fotograferen object. Als dat niet door voldoende licht wordt beschenen moet de fotograaf er zelf licht opgooien met de flitser. De weerkaatsing van dat licht maakt dan de foto mogelijk. De onderzoekers van het U.S. Army Research Laboratory in de staat Maryland deden wat bij fotograferen gebruikelijk is: ze beschenen hun soldaatje met licht. Er was een detector die naar het soldaatje keek en inderdaad het weerkaatste licht opving. Maar hiermee werd geen beeld opgebouwd. Alleen het tijdstip van aankomst werd geregistreerd en doorgegeven aan de camera die elders stond.

Deze camera keek op zijn beurt niet naar het soldaatje. Hij was in plaats daarvan via een halfdoorzichtige spiegel gericht op dezelfde lamp die het soldaatje bescheen. De lamp verstuurde slechts enkele fotonen (lichtdeeltjes) per seconde. Als de camera een foton waarnam op hetzelfde moment dat de detector dat deed, werd aangenomen dat dit foton verwant was aan het foton dat zojuist via het soldaatje in de detector was terechtgekomen. Dan werd dit foton meegeteld in het op te bouwen beeld.

1000 fotonen later vertoonde de camera een spookachtig silhouet van het soldaatje, dat nu als foto is gepubliceerd in Physical Review A (8 april). Het is voor het eerst dat op deze manier een foto van een voorwerp is gemaakt. De camera ziet in de lamp het object dat door de lamp wordt beschenen.

De verklaring voor dit wonderlijke effect is dat sommige lichtdeeltjes door de lamp in paren in exact dezelfde richting wordt uitgezonden. Als een van deze fotonen via het soldaatje in de detector belandt en het andere wordt via de spiegel naar de camera gestuurd, moet dit laatste foton het silhouet van het soldaatje raken op dezelfde plaats waar zijn collega het echte soldaatje trof.

Onderzoeker Ron Meyers zegt in Physical Review Focus dat dit resultaat zou kunnen worden toegepast bij satellietwaarnemingen. Als wolken een satelliet in de weg zitten, zou er toch een beeld gemaakt kunnen worden door de satelliet naar de zon (de lamp) te laten kijken in plaats van naar de Aarde. Dit is vergezocht. Een ándere detector zou dan toch onbelemmerd zicht moeten hebben , en waarom zou je dan nog behoefte hebben aan het satellietbeeld? Bovendien stort de zon ontelbare fotonen tegelijk over ons uit, anders dan de lichtbron in het experiment. Dus het is moeilijk voor te stellen dat je fotonen zou kunnen identificeren die bij elkaar horen.

Het blijft een mooi experiment. Toepassingen komen nog wel.

Herbert Blankesteijn