.){kind=link}
Ingeniører fra det canadiske forskningscenter INRS Énergie Matériaux Télécommunications Research Center præsenteret verdens hurtigste kamera, der er i stand til at optage med imponerende 156,3 billioner billeder i sekundet (fps).
Mens slowmotion-funktioner på smartphones typisk kører med et par hundrede billeder i sekundet, kan professionelle biografkameraer gå op til flere tusinde billeder i sekundet for at give mere jævne optagelser. Men for at dykke ned i begivenheder på nano-niveau, er det nødvendigt at sænke hastigheden betydeligt - til milliarder eller endda billioner af billeder i sekundet.
Nyligt udviklet kamera kan prale af evnen til at fange begivenheder, der sker inden for femtosekunder, det vil sige kvadrilliontedele af et sekund. Gennembruddet blev ledet af INRS professor Jinyang Liang og hans forskerhold. Deres arbejde demonstrerer udviklingen af et ultrahurtigt kamerasystem, der er i stand til at fange op til 156,3 billioner billeder i sekundet med ekstrem præcision. Dette fremskridt muliggør todimensionel optisk billeddannelse af ultrahurtig afmagnetisering i et enkelt snapshot, som tidligere var uopnåeligt.
Systemet, kaldet SCARF (real-time coded aperture femtophotography), repræsenterer et stort fremskridt inden for ultrahurtig billeddannelse. Det muliggør observation af forbigående absorption i halvledere og ultrahurtig afmagnetisering af metallegeringer, hvilket åbner døren til forskning i fysik, biologi, kemi, materialevidenskab og teknik, siger forskerholdet.
Forskerne siger, at professor Liangs ekspertise inden for ultrahurtig billeddannelse har opnået verdensomspændende anerkendelse. Hans tidligere arbejde i 2018 lagde grunden til TØRKLÆDE og overvandt begrænsninger i eksisterende højhastighedskamerasystemer.
Selvom tidligere tilgange involverede sekventiel optagelse af billeder efter hinanden, skabte denne metode problemer, når man observerede ikke-gentagende eller ultrahurtige fænomener. Professor Jinyang identificerer begrænsningerne ved nuværende observationsmetoder og citerer eksempler som femtosekund laserablation, interaktionen af chokbølger med levende celler og optisk kaos.
For at løse disse problemer udviklede han T-CUP-systemet, der er i stand til 10 billioner billeder i sekundet, en betydelig præstation inden for real-time billeddannelse. Der er dog stadig problemer på dette område.
"Mange systemer baseret på komprimeret højhastighedsfotografering skal håndtere dataforringelse og ofre dybdeskarphedssekvenser. Disse begrænsninger er relateret til operationsprincippet, som kræver en samtidig ændring af scenen og den kodede blænde," siger Miguel Marques, en forskningsmedarbejder og en af de første forfattere af undersøgelsen, i en pressemeddelelse.
TØRklæde er en afvigelse fra disse begrænsninger. I modsætning til tidligere systemer bruger den en billedopsamlingsmetode, der giver mulighed for ultrahurtig udvidelse af en statisk kodet blænde uden at ændre det ultrahurtige fænomen. Dette muliggør fuldsekvenskodning ved op til 156,3 THz til individuelle pixels på kameraet, hvilket giver en hidtil uset indsigt i unikke fænomener.
Betydningen af TØRklæde går ud over videnskabelig forskning. Teknologien lover økonomiske spin-offs, hvor virksomheder som Axis Photonique og Few-Cycle arbejder sammen med professor Liangs team for at kommercialisere deres patentanmeldte opdagelse.
Læs også: