Nova 10 bilijonov okvirja na sekundo Super kamera lahko zamrzne čas

Raziskovalci na Institutu National de la Reserche Scientifique v Franciji so razvili novo vrsto kamere, imenovano T-CUP, za katero pravijo, da je sposobna zajemati slike s 10 bilijoni posnetkov na sekundo, dovolj hitro, da lahko gledajo pojave, kot je svetloba v počasnem posnetku..

To je že dovolj hitro, da lahko postavimo svetovni rekord, vendar avtorji pravijo, da so že ugotovili možnosti za še hitrejši postopek, na eno kvadrilijonsko sliko na sekundo. Njihov cilj je omogočiti nove generacije mikroskopov in drugih slikovnih tehnologij, ki omogočajo boljšo analizo interakcij med svetlobo in materijo. Njihove ugotovitve so bile objavljene v zadnji številki Svetloba: znanost in aplikacije.

Da bi zgradili svojo kamero, so raziskovalci izboljšali tehniko, znano kot stisnjena ultra hitra fotografija (CUP), ki lahko posname slike s hitrostjo okoli 100 milijard sličic na sekundo. Njihov nov proces združuje tako imenovano »streak kamero« z drugo, statično kamero, s katero poskuša izboljšati kakovost slike. Obe podobi sta bili nato združeni v proces, ki se je imenoval transformacija radona, je v izjavi pojasnil profesor Caltech Lihong Wang.

»Vedeli smo, da bi bila s samo femtosekundno kamero omejena kakovost slike,« pravi. »Da bi to izboljšali, smo dodali še eno kamero, ki pridobi statično sliko. V kombinaciji s sliko, ki jo je pridobila femtosekundna kamera, lahko uporabimo tako imenovano transformacijo Radona, da bi dobili visoko kakovostne slike, medtem ko snemamo deset bilijonov sličic na sekundo.

Kaj smo učili iz super-hitre kamere

Kolega profesorja Yanga, Jinyang Liang, je lani razvil podobno vrsto super-kamero s pomočjo tehnike, imenovane "stisnjena ultra hitra fotografija za kodiranje brez izgub" (LLE-CUP), ki je bila sposobna slikati s hitrostjo okoli 100 milijard okvirjev na drugič. V tem primeru je bil cilj poskusiti zajeti posnetke nevronov, ki streljajo v možgane, čeprav govorijo z njim Inverse novembra lani je Liang dejal, da je kamera dejansko prehitro.

"Zdaj lahko zdaj zajamemo podatke brez zabrisanja gibanja," je takrat dejal Liang. »Morda bomo morali izboljšati globinsko resolucijo, ki bo potekala naprej, in potem ima kamera potencial za medicinsko 3D slikanje. To bi bil kvantni skok na teh področjih."

Tehnologija se hitro razvija (žal). Prejšnji svetovni rekord je imela ekipa na Švedskem, ki je leta 2017 objavila, da je uporabila tehniko, imenovano Algoritem za prepoznavanje frekvenc za večkratne izpostavljenosti, da zajame sliko s hitrostjo 5 bilijonov sličic na sekundo.

Ti raziskovalci so se osredotočili na proučevanje reakcij izgorevanja in upali, da bi njihova tehnika lahko pomagala pri uporabi motorjev naslednje generacije z večjo učinkovitostjo porabe goriva.