Ivan Ivković
Trag&RazvojNajbrža kamera na svetu - 156,3 triliona slika u sekundi
Inženjeri INRS Énergie Matériaux Télécommunications Research Center u Kanadi razvili su najbržu kameru na svetu, koja može snimati neverovatnih 156,3 biliona slika u sekundi (frames per second).
Najbolje kamere u telefonima obično rade sa ili na nekoliko stotina slika u sekundi. Profesionalne kinematografske kamere mogu napraviti nekoliko hiljada kako bi postigle da pokretna slika izgleda što kvalitetnije bez oštrih prelaza između slika. Ali ako se želi videti šta se događa na nekoj drugoj, dubljoj dimenziji merenoj u nanometrima, sistem se mora usporiti na milijarde 109 ili čak trilione 1012 slika u sekundi.
Nova kamera može snimiti događaje koji se odvijaju u području femtosekundi (?!) – 10−15 delova sekunde (po danskoj reči femten - što znači 15).
Ukoliko će pomoći, da slika bude potpunija o kojoj veličini se tu radi: u jednoj sekundi ima ih otprilike onoliko koliko ima sekundi u 32 milona godina.
Compressed Ultrafast Photography (CUP)
Tehnologija je utemeljena na compressed ultrafast photography (CUP) ili kako može biti prevedeno kompresovanoj ultrabrzoj fotografiji koja je razvijena još, sada davne 2014, i koja može snimiti, iz ove perspektive, mizernih 100 milijardi slika u sekundi.
Sledeća faza nazvana je T-CUP , sa slovom T što bi značilo trilion sličica po sekundi - a to je omogućilo kreiranje 10 triliona sličica u sekundi (fps) iliti 1012.
2020. tim to podigao na 70 triliona fps i ta verzija je dobila naziv kompresovana ultrabrza spektralna fotografija (CUSP).
Međutim, sada su istraživači ponovno više nego udvostručili ovaj broj slika u sekundi i dostigli neverovatnih 156,3 triliona slika u sekundi. Novi sistem kamera nazvan je "femtofotografija u stvarnom vremenu s kodiranim otvorom blende" (SCARF), koja može uhvatiti događaje koji se događaju prebrzo da bi ih čak i prethodne verzije tehnologije mogle videti. To uključuje stvari poput udarnih talasa koji se kreću kroz materiju ili žive ćelije.
Sve o SCARF-u
Sistem, nazvan SCARF (femtofotografija u realnom vremenu sa kodiranim otvorom blende), predstavlja značajan napredak u oblasti ultrabrze slike. Istraživači tvrde da je stručnost profesora Lianga za ultrabrzo snimanje stekla globalno priznanje. Njegov prethodni rad u 2018. postavio je temelje za SCARF, rešavajući ograničenja u postojećim ultrabrzim sistemima kamera. Dok su prošli pristupi uključivali sekvencijalno hvatanje okvira jedan po jedan, ovaj metod je predstavljao izazove u posmatranju neponovljivih ili ultrabrzih pojava. Profesor Jinyang Liang identifikuje ograničenja u trenutnim metodama posmatranja, navodeći primere kao što su interakcija udarnih talasa sa živim ćelijama i optički haos. Rešavajući ove izazove, razvio je T-CUP sistem, sposoban da uhvati deset triliona kadrova u sekundi, što predstavlja značajan napredak u slikanju u realnom vremenu. Bez obzira na to, izazovi na terenu ostaju.
SCARF, za razliku od prethodnih sistema, koristi modalitet snimanja koji omogućava ultrabrzo pomeranje statičkog kodiranog otvora bez smicanja ultrabrze pojave. Ovaj napredak omogućava stope kodiranja pune sekvence do 156,3 THz do pojedinačnih piksela na kameri, pružajući neuporediv uvid u jedinstvene fenomene.
SCARF radi tako da prvo ispali ultrakratki puls laserskog svjetla, koji prolazi kroz događaj ili objekt koji se snima. Ako svetlost zamislite kao dugu, crvene talasne dužine će prve uhvatiti događaj, a zatim slede narandžasta, žuta i ceo spektar do ljubičaste. Budući da se događaj odvija tako brzo, do trenutka kada svaka uzastopna "boja" stigne do njega, izgleda drugačije, dopuštajući pulsu da uhvati celu stvar koja se mijenja u neverovatno kratkom vremenskom razdoblju. Ovaj svetlosni impuls zatim prolazi kroz niz komponenti koje ga fokusiraju, reflektiraju, difraktiraju i kodiraju, dok konačno ne stigne do senzora kamere sa naponski spregnutim uređajem (CCD). To se potom pretvara u podatke koje računar može rekonstruirati u konačnu sliku. Iako je malo verovatno da će koristii ove sisteme za svakodnevne situacije i snimanje video zapisa pucanja balona, istraživači kažu da bi snimanje novih ultrabrzih fenomena moglo pomoći u poboljšanju područja poput fizike, biologije, hemije, nauci o materijalima i inženjerstvu.
Izvori:
Vaš komentar