.){kind=link}
Kanados tyrimų centro INRS Énergie Matériaux Télécommunications Research Center inžinieriai pateiktas greičiausias pasaulyje fotoaparatas, galintis fotografuoti įspūdingu 156,3 trilijono kadrų per sekundę (fps) greičiu.
Nors išmaniųjų telefonų sulėtintos funkcijos paprastai veikia kelių šimtų kadrų per sekundę greičiu, profesionalios kino kameros gali pasiekti iki kelių tūkstančių kadrų per sekundę, kad filmuota medžiaga būtų sklandesnė. Tačiau norint įsigilinti į įvykius nano lygyje, reikia gerokai sulėtinti greitį – iki milijardų ar net trilijonų kadrų per sekundę.
Neseniai sukurta fotoaparatas gali pasigirti galimybe užfiksuoti įvykius, vykstančius per femtosekundes, tai yra, kvadrilijoną sekundės dalį. Proveržiui vadovavo INRS profesorius Jinyang Liang ir jo tyrimų komanda. Jų darbas demonstruoja itin greitos kameros sistemos, galinčios itin tiksliai užfiksuoti iki 156,3 trilijono kadrų per sekundę, kūrimą. Šis pažanga leidžia atlikti dvimatį optinį itin greito išmagnetinimo vaizdą vienu momentiniu vaizdu, kuris anksčiau buvo nepasiekiamas.
Sistema, pavadinta SCARF (realaus laiko koduota diafragmos femtofotografija), yra didelė pažanga itin greito vaizdo gavimo srityje. Tai leidžia stebėti trumpalaikę absorbciją puslaidininkiuose ir ypač greitą metalų lydinių išmagnetinimą, atveriant duris fizikos, biologijos, chemijos, medžiagų mokslo ir inžinerijos tyrimams, teigia mokslininkų grupė.
Tyrėjai teigia, kad profesoriaus Liango patirtis itin greito vaizdo gavimo srityje sulaukė pasaulinio pripažinimo. Jo ankstesnis darbas 2018 m. padėjo pagrindus SCARF, įveikdamas esamų didelės spartos kamerų sistemų apribojimus.
Nors ankstesni metodai apėmė nuoseklų kadrų fiksavimą vienas po kito, šis metodas sukėlė problemų stebint nesikartojančius ar itin greitus reiškinius. Profesorius Jinyangas įvardija dabartinių stebėjimo metodų apribojimus, nurodydamas tokius pavyzdžius kaip femtosekundinė lazerio abliacija, smūginių bangų sąveika su gyvomis ląstelėmis ir optinis chaosas.
Išspręsdamas šias problemas, jis sukūrė T-CUP sistemą, galinčią 10 trilijonų kadrų per sekundę, o tai yra reikšmingas pasiekimas vaizdų realiuoju laiku srityje. Tačiau problemos šioje srityje išlieka.
„Daugelis sistemų, pagrįstų suspausta didelės spartos fotografija, turi susidoroti su duomenų pablogėjimu ir paaukoti lauko gylio sekas. Šie apribojimai yra susiję su veikimo principu, dėl kurio reikia vienu metu keisti sceną ir užkoduotą diafragmą“, – pranešime spaudai sakė Miguelis Marquesas, mokslinis bendradarbis ir vienas pirmųjų tyrimo autorių.
SCARF yra šių apribojimų nukrypimas. Skirtingai nuo ankstesnių sistemų, jame naudojamas vaizdo gavimo metodas, leidžiantis itin greitai išplėsti statinę koduotą diafragmą, nekeičiant itin greito reiškinio. Tai įgalina visos sekos kodavimą iki 156,3 THz iki atskirų fotoaparato pikselių, suteikiant precedento neturinčią įžvalgą apie unikalius reiškinius.
SCARF svarba neapsiriboja moksliniais tyrimais. Ši technologija žada ekonominių pasekmių – tokios įmonės kaip „Axis Photonique“ ir „Few-Cycle“ bendradarbiaus su profesoriaus Liango komanda, siekdamos komercializuoti savo patentuotą atradimą.
Taip pat skaitykite: