.){kind=link}
Inženýři kanadského výzkumného centra INRS Énergie Matériaux Télécommunications Research Center prezentovány nejrychlejší fotoaparát na světě, který dokáže snímat působivou rychlostí 156,3 bilionu snímků za sekundu (fps).
Zatímco funkce zpomaleného pohybu na chytrých telefonech obvykle běží rychlostí několik stovek snímků za sekundu, profesionální filmové kamery mohou dosáhnout plynulejšího záznamu až několik tisíc snímků za sekundu. Abyste se však mohli ponořit do dění na nanoúrovni, je nutné výrazně zpomalit rychlost – na miliardy či dokonce biliony snímků za vteřinu.
Nedávno vyvinuté fotoaparát se může pochlubit schopností zachytit události probíhající v rámci femtosekund, tedy kvadriliontin sekundy. Průlom vedl profesor INRS Jinyang Liang a jeho výzkumný tým. Jejich práce demonstruje vývoj ultrarychlého kamerového systému schopného zachytit až 156,3 bilionů snímků za sekundu s extrémní přesností. Tento pokrok umožňuje dvourozměrné optické zobrazení ultrarychlé demagnetizace v jediném snímku, což bylo dříve nedosažitelné.
Systém nazvaný SCARF (real-time coded aperture femtophotography) představuje velký pokrok v oblasti ultrarychlého zobrazování. Umožňuje pozorování přechodové absorpce v polovodičích a ultrarychlou demagnetizaci kovových slitin, což otevírá dveře výzkumu ve fyzice, biologii, chemii, materiálové vědě a inženýrství, říká výzkumný tým.
Vědci tvrdí, že odbornost profesora Lianga v oblasti ultrarychlého zobrazování získala celosvětové uznání. Jeho předchozí práce v roce 2018 položila základy pro SCARF a překonala omezení existujících vysokorychlostních kamerových systémů.
Přestože předchozí přístupy zahrnovaly sekvenční snímání snímků jeden po druhém, tato metoda způsobovala problémy při pozorování neopakujících se nebo ultrarychlých jevů. Profesor Jinyang identifikuje omezení současných pozorovacích technik a uvádí příklady, jako je ablace femtosekundovým laserem, interakce rázových vln s živými buňkami a optický chaos.
Aby tyto problémy vyřešil, vyvinul systém T-CUP, schopný 10 bilionů snímků za sekundu, což je významný úspěch na poli zobrazování v reálném čase. Problémy v této oblasti však přetrvávají.
„Mnoho systémů založených na komprimované vysokorychlostní fotografii se musí vypořádat s degradací dat a obětováním sekvencí hloubky ostrosti. Tato omezení souvisí s principem fungování, který vyžaduje současný posun scény a kódované apertury,“ uvedl v tiskové zprávě Miguel Marques, vědecký pracovník a jeden z prvních autorů studie.
SCARF je odchylkou od těchto omezení. Na rozdíl od předchozích systémů používá metodu získávání obrazu, která umožňuje ultra rychlé rozšíření statické kódované apertury bez posunutí ultrarychlého jevu. To umožňuje plné sekvenční kódování až 156,3 THz pro jednotlivé pixely na kameře, což poskytuje nebývalý pohled na jedinečné jevy.
Význam SCARF přesahuje vědecký výzkum. Tato technologie slibuje ekonomické vedlejší produkty, přičemž společnosti jako Axis Photonique a Few-Cycle spolupracují s týmem profesora Lianga na komercializaci svého objevu čekajícího na patentování.
Přečtěte si také: