Nový 10 bilionů snímků za sekundu Super Camera dokáže zmrazit čas

Výzkumní pracovníci Institutu národního výzkumu ve Francii vyvinuli nový druh kamery nazvaný T-CUP, který je schopen zachytit snímky rychlostí 10 bilionů snímků za sekundu, dostatečně rychlou, aby zobrazoval jevy jako světlo v pomalém pohybu..

To už je dost rychlé na to, aby vytvořilo světový rekord, ale podle prohlášení autoři říkají, že již identifikovali možnosti urychlit proces ještě dále, na jeden kvadrilion snímků za sekundu. Jejich cílem je umožnit novou generaci mikroskopů a dalších zobrazovacích technologií schopných lépe analyzovat interakce mezi světlem a hmotou. Jejich zjištění byla publikována v posledním vydání časopisu Světlo: Věda a aplikace.

Pro vybudování kamery se vědci zdokonalili technikou známou jako komprimované ultra rychlé fotografování (CUP), které dokáže zachytit snímky rychlostí 100 miliard snímků za sekundu. Jejich nový proces kombinuje to, co se nazývá „kamera s pruhy“ s druhou statickou kamerou, aby se pokusila zlepšit kvalitu obrazu. Tyto dva obrazy byly pak sloučeny procesem nazvaným radonová transformace, vysvětlil Caltech profesor Lihong Wang ve svém prohlášení.

„Věděli jsme, že při použití pouze femtosekundové kamery by kvalita obrazu byla omezená,“ říká. „Abychom to vylepšili, přidali jsme další kameru, která získá statický obraz. V kombinaci s obrazem pořízeným kamerou femtosecond streak, můžeme použít to, co se nazývá Radonova transformace, abychom získali vysoce kvalitní obraz při záznamu deset bilionů snímků za sekundu. “

Co se učíme od superrychlých kamer

Profesor Yangův kolega, Jinyang Liang, vyvinul minulý rok podobný typ super-kamery pomocí techniky nazvané „bezeztrátové kódování komprimovaných ultrarychlých fotografií“ (LLE-CUP), která byla schopna pořizovat snímky rychlostí přibližně 100 miliard snímků za sekundu. druhý. V tom případě bylo cílem pokusit se zachytit záběry neuronů, které v mozku střílejí Inverzní loni v listopadu, Liang řekl, že kamera je vlastně příliš rychle.

"Můžeme nyní zachytit data bez pohybu," řekl v té době Liang. „Možná budeme muset zlepšit rozlišení hloubky vpřed a kamera má potenciál pro lékařské 3D zobrazování. To by byl kvantový skok v těchto oblastech. “

Tato technologie se rychle rozvíjí (promiňte). Předchozí světový rekord se konal tým ve Švédsku, který v roce 2017 oznámil, že použili techniku ​​nazvanou Algoritmus pro rozpoznávání kmitočtu pro vícenásobné expozice pro zachycení snímku rychlostí 5 bilionů snímků za sekundu.

Tito výzkumníci se zaměřili na studium reakcí na spalování a doufali, že jejich technika by mohla přispět k tomu, aby motory nové generace mohly být účinnější.