镜子通常如实呈现放在它前面的物体，即使镜面弯曲会使反射发生形变。美国加州大学洛杉矶分校（UCLA）的研究人员提出了一种全新的光学概念——“说谎镜子”，它能够隐藏输入图像携带的信息，并将其转换为输出端一个误导性的、看起来普通寻常的图案。这项研究发表在《自然·通讯》（Nature Communications）上。

这一全光学系统将一面反射镜与一个经过优化的结构化衍射表面结合在一起。不同于使用计算机对图像进行数字处理，“说谎镜子”通过程序化设计的光衍射以及被动的光-物质相互作用来完成转换。一旦衍射表面被设计并制造完成，隐藏输入信息所需的光学转换就不再需要任何数字计算。

利用深度学习技术，UCLA团队优化了结构化表面的相位分布，使得大量不同的、此前未知的输入物体都能被映射到一个预先设定的“伪输出”图像上。对训练过程中未使用过的新图像分布进行的测试，进一步证明了该系统具备超越原始训练数据集的外部泛化能力。

该系统在输入物体被随机旋转、平移或缩放时，以及添加图像噪声的情况下，依然能够保持工作。这些测试表明，“说谎镜子”能够隐藏多种多样的结构化输入，而不是仅仅记忆若干组输入-输出对应关系。

“与其说是简单地扭曲反射，‘说谎镜子’的设计目的是通过光学方式，将多种未知输入所携带的视觉信息替换为一种预定义的欺骗性图案。”研究团队成员Aydogan Ozcan表示，“这展示了被动结构化表面如何直接通过结构化的光与物质相互作用，完成复杂的视觉信息处理。”