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既存理論のデコンボリューションには、2倍改善を限界とする理論限界がありました。したがって、データ量と情報量が乖離するような光学設計はナンセンスであるという認識が一般常識でした。


従来、データ量が情報量に乖離して大きい場合、情報量に合わせてデータは圧縮されます。また、前回例に挙げた光学衛星のようにデータ量と情報量が乖離しない光学設計に技術的に収束していきます。


デコンボリューションによる遮断周波数を超える分解能改善が実現された今、光学設計の見直しが必要となっています。


1点目は、データ量が情報量に乖離して大きくてもデコンボリューション(WVR法)によって情報量を増加させることができるためナンセンスではなくなるということ。


2点目は、撮影された画像をそのまま圧縮してしまうことはナンセンスであるということ。


これらを意識して能動的に光学設計すれば、デコンボリューションの恩恵を充分に受けることができます。


人によっては「既存の設計で充分に効果が得られないことは不便」と考えるかもしれませんが、過去の歴史を振り返る限り、この考え方は極めて危険です。過去のハードに固執することの危険性を我々は充分に知っているはずです。逆に光学設計の見直しは、新たなハード産業を開拓するきっかけとなるでしょう。(written by J.Nishigata)


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研究122- デコンボリューションで変わる光学設計

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既存理論上、遮断周波数を超える分解能改善は実現不可能です。したがって、我々の実験結果を既存理論で説明するならば「実験のどこかに誤りがある」という結論になります。


しかし、これまで確認してきた通り、遮断周波数を超える分解能改善には再現性と客観性があります。ここまでくると、最早実験結果を否定することはできません。


このような状況での物理学的方法は、「仮説を立てる」というものです。今回は、この仮説について考えてみます。


我々が観測しているものは光学像そのものではなく、STFT不確定性によってズレた像です。この不確定性の中に何かが入っていることは確実ですね。このことは、以前「観測窓のパラドックス」に関する思考実験でも特殊な場合に関して述べていました。


遮断周波数を超えるためには、開口から外れてしまった光子の情報が必要です。開口から外れた光子の情報がSTFT不確定性に含まれていると考えてみます。


突飛な発想に思われるかもしれませんが、我々はこのような現象をひとつ知っています。それは「量子エンタングルメント」です。すなわち、開口の内側と外側との間には非局所的な相関があると考えます。これを最終的に光子の性質に還元して法則化できれば仮説が完成します。


なお、これを裏付けるような「ホログラフィック宇宙論」の存在も興味深いですね。今回はここまで。次回は仮説と実験結果の因果関係を考えてみます。(written by J.Nishigata)


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研究123- デコンボリューションの実用～共焦点顕微鏡