Redzes uztveres laboratorija

Laboratorijas galvenais darbības virziens ir materiālzinātnes pētījumi, kuru rezultāti ir svarīgi vizuālo stimulu radīšanā, optiskās informācijas pārnesē un acs struktūru optisko īpašību pētniecībā. Varētu izdalīt sekojošus virzienis kuri izdalījās pēdējos 10 gados:

• Adaptīvā optika redzamajā un infrasarkanajā spektrā;

• Viļņu frontes modulatoru tehnoloģijas;

• Uzlabotu mikrooptisko elementu izstrāde;

• Regulējamu optisko elementu izstrāde, izmantošana virtuālajā realitātē un redzes ierīcēs;

• Optisko fāzes iegūšanas algoritmi; fāzes iegūšana duļķainā un izkliedētā optiskajā vidē;

• Plānu absorbējošu plēvju ražošana;

• Fotonisko struktūru simulācija;

• Gudra apgaismojuma sistēmas cilvēkam;

• Hiper-spektrālā attēlveidošana un analīze.

• Prototipu izstrāde, izmantojot gudros materiālus/ierīces ar kontrolējamām optiskajām īpašībām;

• Ierīču un metodoloģijas izstrāde astronomijai un brīvās telpas optiskajiem sakariem;

Laboratorijā tiek pētītas optisko sistēmu aberācijas un to ietekme uz attēla kvalitāti. Laboratorijā tiek izstrādātas optiskas sistēmas, kuru īpašības ir analoģiskas cilvēka acs optiskajām īpašībām un kuru optiskās vides veidotas uz bioloģisko audu bāzes. Tiek pētītas dzīvas acs un modeļa acs radzenei un lēcai raksturīgās optiskās viļņu frontes kļūdas. Laboratorijā tiek attīstīti arī jaunas paaudzes viļņu frontes sensori un adaptīvās optikas sistēmas optisko aberāciju mērīšanai un korekcijai. Šādas sistēmas tiek attīstītas bioloģijas un astronomijas vajadzībām gan amatieru, gan profesionāļu līmenī.

Laboratorijā tiek simulēti un pētīti acs entoptisko fenomeni, izmantojot acs modeļus, kuros iebūvēta mikrofluīdikas sistēma. Cits pētījumu virziens ir dažādu redzes stimulu apgaismojuma raksturošana, kā arī to ekonomija un ergonomika. Tiek pētītas apgaismojuma izmaiņas dažādos gadalaikos, kā arī šīm izmaiņām pielāgotu gaismas avotu spektri. Tiek analizēta šo gaismas avotu ietekme uz redzes sistēmu.

Fāzes iegūšanas metodes un tehnoloģijas saistītas ar redzi. Laboratorijai ir pieejamas adaptīvās optikas sistēmas un divu veidu telpisko gaismas modulatori (SLM). Tiek izstrādāti un pētīti dažādi plānu plēvju slāņi un nanostruktūras fāzes iegūšanas un digitālās hologrāfijas vajadzībām. Laboratorijai ir pieeja jaudīgiem simulācijas rīkiem. Gan metamateriāli, gan kodola-apvalka nanostruktūras vispirms tiek simulētas un pēc tam sintezētas, lai iekļautu viļņu vadītājos, kas tālāk tiek integrēti optiskajā sistēmā fāzes atgūšanai.

Balstoties uz uzlaboto infrastruktūru un iegūtajām prasmēm litogrāfijā, silīcija tehnoloģijās, mikro- un nanostrukturēšanā, pētniecības jomas varētu tikt paplašinātas, lai iekļautu pētījumus mikro- un nanoelektronikā un fotonikā, MEMS sistēmās, fotonikā (piemēram, gaismas avoti, fotovoltaika, kvantu optika), kā arī elektriski kontrolējamu materiālu izmantošana mūsdienīgu optisko un fotonisko prototipu izstrādē praktiskām pielietojumam.

AKTĪVIE PROJEKTI:

LIAA inovācijas vaučeru programma

Housing Decarbonisation Skills for Climate, Health and Jobs (Skills4Deca) (2025-2028)

REALIZĒTIE PROJEKTI:

Eiropas Kosmosa aģentūras Pieprasītāja puses programma

Feasibility of phase retrieval adaptive optics for Satellite-Ground optical communication (2021-2022)

LU fonda un SIA “Mikrotīkls” finansēts projekts

Daudzplakņu Gerhberga-Sakstona algoritma ieviešana digitālos signāla procesoros

ERAF projekts (LIAA administrētais)

Jaunas paaudzes viļņu frontes sensori, kuros izmantota kodēto difrakcijas struktūru metode (2018-2021)

Eiropas Sociālā fonda projekts

Redzes pārslodzes fizioloģijas pētījumi un redzes stresa diagnostikas metodikas izstrāde (2013-2015)

Pēcdoktorantūras pētniecības atbalsts

Stiklveida ķermeņa apduļķojumu efektu samazināšana/likvidēšana izmantojot fāzes informācijas iegūšanu ar kodēto difrakcijas struktūru metodi (2017-2020)

Lietuvā:

• Lithuania, Vilnius University Lighting Research Group, Prof. Prančiskus Vitta.

Spānijā:

• Madrides Komplutensas Universitāte (kontaktpersona: prof. M. C. Puel.);

• Mursijas Universitātes Optikas laboratorija (kontaktpersona: prof. H. M. Bueno).

Zviedrijā:

• KTH, prof. Mattias Hammar 

• KTH, prof. Linda Lundstrom

Somijā:

• Austrumsomijas Universitāte (prof. J. Parkkinen, prof. R.Bednarik).

Francijā:

• Klermont-Ferānas reģionālo autoceļu laboratorija (kontaktpersona: dr. M. Colomb).

Īrijā:

• Dublinas Universitātes Koledžas Optikas un Attēlu analīzes laboratorija (kontaktpersona: B. Vohnsen).

Portugālē:

• Minho Universitāte, prof. S.Nascimento, prof. J.Linhares

Polijā: 

• ICTER , prof. Katarszyna Komar

Trukša, R., Fomins, S., Jansone-Langina, Z., Tenisa, L. (2025) Dynamic–static color vision test—DSCVT. 42(5), pp. B329-B334. https://doi.org/10.1364/JOSAA.545294 

Karitans, V., Ozolinsh, M., & Fomins, S. (2024). Phase Retrieval of One-Dimensional Objects by the Multiple-Plane Gerchberg-Saxton Algorithm Implemented into a Digital Signal Processor. Optics, 5(4), 514-522. https://doi.org/10.3390/opt5040038 

Karitāns, V., Fomins, S., Ozoinsh, M. (2021). Phase retrieval for studying the structure of vitreous floaters simulated in a model eye. Journal of Modern Optics, 68(15), pp.792-797. https://doi.org/10.1080/09500340.2021.1948624. 

Jonauskaite, D., Epicoco, D., Al-rasheed, A., Aruta, J., Bogushevskaya, V., Brederoo, S., Corona, V., Fomins, S., ..., & Mohr, C. (2024). A comparative analysis of colour-emotion associations in 16-88-year-old adults from 31 countries. British Journal of Psychology, 115(2), 275-305. https://doi.org/10.1111/bjop.12687

Goliskina, V., Ceple, I., Kassaliete, E., Serpa, E., Truksa, R., Svede, A., Krauze, L., Fomins, S., Ikaunieks, G., & Krumina, G. (2023). The Effect of Stimulus Contrast and Spatial Position on Saccadic Eye Movement Parameters. Vision (Basel), 23;7(4):68. doi: 10.3390/vision7040068. 

Karitans, V., Ozolinsh, M., Lapins, A. and Fomins, S.. "The Effect of the Range of a Modulating Phase Mask on the Retrieval of a Complex Object from Intensity Measurements" Latvian Journal of Physics and Technical Sciences, vol.58, no.6, 2021, pp.3-12.

PCT patent No. WO 2022/158957 A1. “Coded diffraction pattern wavefront sensing device and method” (authors: Sergejs Fomins, Varis Karitāns), published on 28^th July 2022.

Eiropas patents Nr. EP2873364 (A1) “Multispectrally tested, printed colour vision test for the fine evaluation of the degree of deficiency” (autori S.Fomins, M.Ozoliņš) (pieteikts 15.11.2013, publicēts 20.05.2015) register.epo.org/application

LR Patents Nr.A61B3/18 15103 B, P-15-132 “Paņēmiens un ierīce brīvā skata tuvuma redzes triādes novērtēšanai” (autori: G.Krūmiņa, R.Trukša, S.Fomins, A.Švede) (pieteikts 07.12.2015, publicēts 20.04.2016)

LR Patents Nr. LV15012 B , P-13-205 „Redzes funkciju novērtēšanas ierīce”, (autori: Aiga Švede,Evita Kassaliete,Gatis Ikaunieks,Gunta Krūmiņa,Ivars Lācis,Renārs Trukša,Sergejs Fomins (pie teikts 6.12.2013, publicēts , 20.12.2015

• Zinātnieku nakts
• Deep Science Hackathon
• LTV raidījums “Gudrs, vēl gudrāks”