.){kind=link}
Inginerii centrului de cercetare canadian INRS Énergie Matériaux Télécommunications Research Center prezentat cea mai rapidă cameră din lume, capabilă să înregistreze la un impresionant 156,3 trilioane de cadre pe secundă (fps).
În timp ce funcțiile de mișcare lentă de pe smartphone-uri rulează în mod obișnuit la câteva sute de cadre pe secundă, camerele profesionale de cinema pot ajunge până la câteva mii de cadre pe secundă pentru filmări mai fluide. Cu toate acestea, pentru a aprofunda evenimentele la nivel nano, este necesar să încetiniți semnificativ viteza - până la miliarde sau chiar trilioane de cadre pe secundă.
Dezvoltat recent aparat foto se mândrește cu capacitatea de a surprinde evenimente care au loc în femtosecunde, adică cvadrilioane de secundă. Descoperirea a fost condusă de profesorul INRS Jinyang Liang și echipa sa de cercetare. Munca lor demonstrează dezvoltarea unui sistem de cameră ultra-rapid capabil să surprindă până la 156,3 trilioane de cadre pe secundă cu o precizie extremă. Acest avans permite imagistica optică bidimensională a demagnetizării ultrarapide într-un singur instantaneu, care anterior era imposibil de atins.
Sistemul, denumit SCARF (femtofotografie cu deschidere codificată în timp real), reprezintă un progres major în domeniul imaginilor ultrarapide. Acesta permite observarea absorbției tranzitorii în semiconductori și demagnetizarea ultrarapidă a aliajelor metalice, deschizând ușa cercetării în fizică, biologie, chimie, știința materialelor și inginerie, spune echipa de cercetare.
Cercetătorii spun că expertiza profesorului Liang în imagistica ultrarapidă a câștigat recunoaștere la nivel mondial. Munca sa anterioară din 2018 a pus bazele pentru SCARF, depășind limitările sistemelor existente de camere de mare viteză.
Deși abordările anterioare implicau capturarea secvențială a cadrelor una după alta, această metodă a creat probleme la observarea fenomenelor nerepetitive sau ultrarapide. Profesorul Jinyang identifică limitările metodelor actuale de observare, citând exemple precum ablația cu laser cu femtosecunde, interacțiunea undelor de șoc cu celulele vii și haosul optic.
Rezolvând aceste probleme, a dezvoltat sistemul T-CUP, capabil de 10 trilioane de cadre pe secundă, o realizare semnificativă în domeniul imaginilor în timp real. Cu toate acestea, problemele în acest domeniu rămân.
„Multe sisteme bazate pe fotografie comprimată de mare viteză trebuie să se ocupe de degradarea datelor și să sacrifice secvențele de adâncime a câmpului. Aceste limitări sunt legate de principiul de funcționare, care necesită o schimbare simultană a scenei și a diafragmei codificate”, a declarat Miguel Marques, asociat de cercetare și unul dintre primii autori ai studiului, într-un comunicat de presă.
SCARF este o abatere de la aceste limitări. Spre deosebire de sistemele anterioare, folosește o metodă de achiziție a imaginii care permite extinderea ultra-rapidă a diafragmei codificate statice fără a modifica fenomenul ultra-rapid. Acest lucru permite codificarea completă a secvenței de până la 156,3 THz la pixeli individuali ai camerei, oferind o perspectivă fără precedent asupra fenomenelor unice.
Importanța SCARF merge dincolo de cercetarea științifică. Tehnologia promite rezultate economice, companii precum Axis Photonique și Few-Cycle lucrând cu echipa profesorului Liang pentru a-și comercializa descoperirea în curs de brevetare.
Citeste si: