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カナダ研究センター INRS Énergie Matériaux Télécommunications Research Center のエンジニア 提出済み 驚異的な 156,3 兆フレーム/秒 (fps) で撮影できる世界最速のカメラです。
スマートフォンのスローモーション機能は通常、1 秒あたり数百フレームで実行されますが、プロのシネマ カメラは、より滑らかな映像を得るために 1 秒あたり最大数千フレームまで処理できます。ただし、ナノレベルでイベントを詳しく調べるには、1 秒あたり数十億フレーム、さらには数兆フレームまで速度を大幅に下げる必要があります。
最近開発された カメラ フェムト秒、つまり 156,3 分の 秒以内に発生するイベントを捕捉する能力を誇ります。この画期的な成果は、INRS の Jinyang Liang 教授とその研究チームによって導かれました。彼らの研究は、 秒あたり最大 兆フレームを極めて正確にキャプチャできる超高速カメラ システムの開発を実証しています。この進歩により、以前は達成できなかった、 回のスナップショットでの超高速消磁の 次元光学イメージングが可能になります。
SCARF (リアルタイム符号化開口フェムトフォトグラフィー) と名付けられたこのシステムは、超高速イメージングの分野における大きな進歩を表しています。研究チームによると、半導体の過渡吸収や金属合金の超高速消磁の観察が可能となり、物理学、生物学、化学、材料科学、工学の研究への扉が開かれるという。
研究者らは、超高速イメージングにおける梁教授の専門知識は世界的に認知されていると述べている。 2018 年の彼の前回の作品は、既存の高速カメラ システムの限界を克服し、SCARF の基礎を築きました。
以前のアプローチではフレームを次々と連続的にキャプチャする必要がありましたが、この方法では非繰り返し現象や超高速現象を観察する場合に問題が発生しました。 Jinyang教授は、フェムト秒レーザーアブレーション、衝撃波と生細胞の相互作用、光カオスなどの例を挙げて、現在の観察方法の限界を明らかにしています。
これらの問題を解決するために、彼は 10 秒あたり 兆フレームの能力を持つ T-CUP システムを開発しました。これは、リアルタイム イメージングの分野における重要な成果です。しかし、この分野には問題が残っている。
「圧縮された高速度写真をベースにした多くのシステムは、データの劣化と被写界深度シーケンスの犠牲に対処する必要があります。これらの制限は、シーンとコード化されたアパーチャの同時シフトを必要とする動作原理に関連しています」と研究員であり、この研究の筆頭著者の一人であるミゲル・マルケス氏はプレスリリースで述べた。
SCARF はこれらの制限からの脱却です。以前のシステムとは異なり、超高速現象をシフトさせることなく静的符号化アパーチャの超高速拡張を可能にする画像取得方法を使用します。これにより、カメラ上の個々のピクセルに対して最大 156,3 THz でのフル シーケンス エンコードが可能になり、ユニークな現象に対する前例のない洞察が得られます。
SCARF の重要性は科学研究だけにとどまりません。この技術は経済的なスピンオフを約束しており、アクシス・フォトニクやフュー・サイクルなどの企業が梁教授のチームと協力して特許出願中の発見を商業化している。
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