Nový 10 bilión snímok za sekundu Super Camera dokáže zmraziť čas

Výskumní pracovníci na Institut National de la Reserche Scientifique vo Francúzsku vyvinuli nový druh kamery, nazvaný T-CUP, ktorý je schopný zachytiť snímky rýchlosťou 10 biliónov snímok za sekundu, dostatočne rýchly na to, aby zobrazil javy ako svetlo v pomalom pohybe, To je už dosť rýchlo na to, aby sa dal svetový rekord, ale podľa vyhlásenia autori hovoria, že už identifikovali možnosti urýchliť proces ešte ďalej, na jeden kvadrilion rámcov za sekundu. Ich cieľom je umožniť novú generáciu mikroskopov a ďalších zobrazovacích technológií schopných lepšie analyzovať interakcie medzi svetlom a hmotou. Ich zistenia boli publikované v poslednom čísle časopisu Svetlo: Veda a aplikácie.

Ak chcete vybudovať ich kameru, výskumníci zlepšili techniku ​​známu ako komprimované ultra rýchle fotografie (CUP), ktoré môžu zachytiť snímky rýchlosťou 100 miliárd snímok za sekundu. Ich nový proces spája to, čo sa nazýva „kamera s pruhmi“ s druhou statickou kamerou, aby sa pokúsila zlepšiť kvalitu obrazu. Tieto dva obrazy sa potom spojili procesom nazývaným radónová transformácia, vysvetľuje Caltech profesor Lihong Wang vo vyhlásení.

„Vedeli sme, že pri použití len femtosekundovej kamery by kvalita obrazu bola obmedzená,“ hovorí. „Aby sme to vylepšili, pridali sme ďalšiu kameru, ktorá získa statický obraz. V kombinácii s obrazom získaným kamerou femtosecond streak, môžeme použiť to, čo sa nazýva Radonova transformácia, aby sme získali vysokokvalitné snímky a zaznamenali sme desať biliónov snímok za sekundu. “

Čo sa učíme zo super-rýchlych fotoaparátov

Kolega profesora Yanga, Jinyang Liang, vyvinul minulý rok podobný typ super-kamery pomocou techniky nazývanej „bezstratové kódovanie komprimovaných ultrarýchlych fotografií“ (LLE-CUP), ktorá bola schopná snímať snímky rýchlosťou približne 100 miliárd snímok za minútu. na druhom mieste. V tomto prípade bolo cieľom pokúsiť sa zachytiť zábery neurónov, ktoré strieľali v mozgu, aj keď hovorili obrátený vlani v novembri, Liang povedal, že kamera bola vlastne prirýchlo.

"Môžeme teraz zachytiť dáta bez pohybu-rozmazanie," povedal Liang v tej dobe. „Možno budeme musieť zlepšiť hĺbkové rozlíšenie vpred, a potom má kamera potenciál pre lekárske 3D zobrazovanie. To by bol kvantový skok v týchto oblastiach. “

Táto technológia sa vyvíja rýchlo (ospravedlňujeme sa). Predchádzajúci svetový rekord držal tím vo Švédsku, ktorý v roku 2017 oznámil, že použili techniku ​​nazvanú Algoritmus rozpoznania frekvencie pre viacnásobné expozície na zachytenie obrazu rýchlosťou 5 biliónov snímok za sekundu.

Títo výskumníci sa zamerali na štúdium reakcií spaľovania a dúfali, že ich technika by mohla pomôcť pri zavádzaní motorov novej generácie s vyššou účinnosťou paliva.