Het Nationaal Instituut voor Informatie- en Communicatietechnologie (NICT), het Japans Agentschap voor Wetenschap en Technologie (JST), Toin Universiteit van Yokohama, en Chiba University zijn erin geslaagd een holografiesysteem met kleurenmultiplex te ontwikkelen waarmee 3D-informatie van objecten die worden verlicht door een witlichtlamp en zelflichtende exemplaren worden vastgelegd als een enkel meerkleurig hologram door een speciaal ontworpen en ontwikkelde monochrome beeldsensor.

Ze bereikten single-shot color-multiplexed fluorescentie holografische microscopie door gebruik te maken van digitale holografie en computationele coherente superpositie (CCS). De ontwikkelde microscoop verwerft de 3D-kleureninformatie van zelflichtgevende objecten met een enkelvoudige belichting en zonder kleurenfilterarray. Het systeem heeft geen laserlichtbron nodig, en heeft de mogelijkheid om veelkleurige 3D-filmdetectie van biologische monsters en bewegende objecten op videosnelheid uit te voeren. De onderzoekers hopen meerkleurige 3D-microscopie te ontwikkelen van extreem zwak licht zoals autofluorescentie en niet-lineair licht.

Deze prestatie is gepubliceerd in Technische Natuurkunde Brieven als een open-access paper op 22 juli, 2020.

Gelijktijdige 3D-kleurenwaarneming van meerdere zelflichtende objecten werd gedemonstreerd door het opnemen van een gemultiplext hologram met één kleur van fluorescentielicht. Multicolor 3D-beeldvorming met een witlichtlamp werd ook gedemonstreerd met een enkelvoudige hologramopname. De onderzoekers maakten gebruik van CCS, een holografische multiplextechniek, om een ​​hologram in kleur en multiplex op te nemen op een monochrome beeldsensor zonder kleurfilter. Er is slechts een enkele opname nodig om holografische 3D-detectie met kleurfluorescentie uit te voeren met behulp van het systeem. Het aantal opnamen dat nodig is om de informatie te verkrijgen, is 250 keer minder dan dat nodig is voor een conventionele holografische fluorescentiemicroscoop met kleurenmultiplex.

De onderzoekers willen vervolgens de opnamesnelheid verhogen en meerkleurige holografische 3D-filmbeelddetectie ontwikkelen voor ruimtelijk onsamenhangend licht.