The visual appearances of disordered optical metasurfaces

Autor: Kevin Vynck, Romain Pacanowski, Adrian Agreda, Arthur Dufay, Xavier Granier, Philippe Lalanne
Přispěvatelé: Laboratoire Photonique, Numérique et Nanosciences (LP2N), Université de Bordeaux (UB)-Institut d'Optique Graduate School (IOGS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Melting the frontiers between Light, Shape and Matter (MANAO), Laboratoire Bordelais de Recherche en Informatique (LaBRI), Université de Bordeaux (UB)-École Nationale Supérieure d'Électronique, Informatique et Radiocommunications de Bordeaux (ENSEIRB)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Bordeaux (UB)-École Nationale Supérieure d'Électronique, Informatique et Radiocommunications de Bordeaux (ENSEIRB)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Inria Bordeaux - Sud-Ouest, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Laboratoire Photonique, Numérique et Nanosciences (LP2N), Université de Bordeaux (UB)-Institut d'Optique Graduate School (IOGS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut d'Optique Graduate School (IOGS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), CNRS through the MITI interdisciplinary programs, ANR-16-CE30-0008,NanoMiX,Nanophotonique des milieux complexes : nouveaux outils de modélisation vers de nouveaux phénomènes optiques(2016), ANR-17-CE23-0017,VIDA,Design virtuel et industriel pour l'apparence des matériaux(2017), ANR-19-CE09-0014,NANO-APPEARANCE,Surfaces nanostructurées complexes pour la conception de l'apparence visuelle(2019)
Jazyk: angličtina
Rok vydání: 2022
Předmět:
Zdroj: Nature Materials
Nature Materials, 2022, 21, pp.1035-1041. ⟨10.1038/s41563-022-01255-9⟩
ISSN: 1476-1122
1476-4660
DOI: 10.1038/s41563-022-01255-9⟩
Popis: Nanostructured materials have recently emerged as a promising approach for material appearance design. Research has mainly focused on creating structural colours by wave interference, leaving aside other important aspects that constitute the visual appearance of an object, such as the respective weight of specular and diffuse reflectances, object macroscopic shape, illumination and viewing conditions. Here, we report the potential of disordered optical metasurfaces for harnessing visual appearance. We develop a multiscale modelling platform for the predictive rendering of macroscopic objects covered by metasurfaces in realistic settings, showing how nanoscale resonances and mesoscale interferences can be used to spectrally and angularly shape reflected light and thus create unusual visual effects at the macroscale. We validate this property with realistic synthetic images of macroscopic objects and centimetre-scale samples observable with the naked eye. This framework opens new perspectives in many branches of fine and applied visual arts.
Comment: Last revision. 5 figures
Databáze: OpenAIRE