.){kind=link}
วิศวกรของศูนย์วิจัยแคนาดา INRS Énergie Matériaux Télécommunications Research Center นำเสนอ กล้องที่เร็วที่สุดในโลก สามารถถ่ายภาพด้วยความเร็ว 156,3 ล้านล้านเฟรมต่อวินาที (fps)
แม้ว่าคุณสมบัติสโลว์โมชั่นบนสมาร์ทโฟนโดยทั่วไปจะทำงานที่สองสามร้อยเฟรมต่อวินาที แต่กล้องถ่ายภาพยนตร์ระดับมืออาชีพสามารถสูงถึงหลายพันเฟรมต่อวินาทีเพื่อให้ได้ภาพที่นุ่มนวลยิ่งขึ้น อย่างไรก็ตาม เพื่อที่จะเจาะลึกเหตุการณ์ในระดับนาโน จำเป็นต้องชะลอความเร็วลงอย่างมาก เหลือหลายพันล้านหรือล้านล้านเฟรมต่อวินาที
ได้รับการพัฒนาเมื่อเร็ว ๆ นี้ กล้อง มีความสามารถในการจับภาพเหตุการณ์ที่เกิดขึ้นภายในเฟมโตวินาที ซึ่งก็คือสี่ล้านล้านวินาที ความก้าวหน้าครั้งนี้นำโดยศาสตราจารย์จินหยาง เหลียง ของ INRS และทีมวิจัยของเขา งานของพวกเขาแสดงให้เห็นถึงการพัฒนาระบบกล้องที่รวดเร็วเป็นพิเศษที่สามารถจับภาพได้มากถึง 156,3 ล้านล้านเฟรมต่อวินาทีด้วยความแม่นยำสูงสุด ความก้าวหน้านี้ช่วยให้สามารถถ่ายภาพออพติคอลสองมิติของการล้างอำนาจแม่เหล็กที่รวดเร็วเป็นพิเศษในภาพรวมเดียว ซึ่งก่อนหน้านี้ไม่สามารถบรรลุได้
ระบบนี้มีชื่อว่า SCARF (การถ่ายภาพ femtophotography ด้วยรูรับแสงแบบเรียลไทม์) แสดงถึงความก้าวหน้าครั้งสำคัญในด้านการถ่ายภาพที่รวดเร็วเป็นพิเศษ ทีมวิจัยกล่าวว่าช่วยให้สามารถสังเกตการดูดกลืนชั่วคราวในเซมิคอนดักเตอร์และการล้างอำนาจแม่เหล็กของโลหะผสมได้อย่างรวดเร็วมาก ซึ่งถือเป็นการเปิดประตูสู่การวิจัยในสาขาฟิสิกส์ ชีววิทยา เคมี วัสดุศาสตร์ และวิศวกรรมศาสตร์
นักวิจัยกล่าวว่าความเชี่ยวชาญของศาสตราจารย์เหลียงในด้านการถ่ายภาพด้วยความเร็วสูงได้รับการยอมรับทั่วโลก งานก่อนหน้าของเขาในปี 2018 ได้วางรากฐานสำหรับ SCARF โดยเอาชนะข้อจำกัดในระบบกล้องความเร็วสูงที่มีอยู่
แม้ว่าวิธีการก่อนหน้านี้จะเกี่ยวข้องกับการจับภาพเฟรมต่อเนื่องกัน แต่วิธีนี้สร้างปัญหาเมื่อสังเกตปรากฏการณ์ที่ไม่เกิดซ้ำหรือเร็วมาก ศาสตราจารย์จินหยางระบุข้อจำกัดของวิธีการสังเกตในปัจจุบัน โดยอ้างถึงตัวอย่างต่างๆ เช่น การผ่าตัดด้วยเลเซอร์เฟมโตวินาที ปฏิกิริยาของคลื่นกระแทกกับเซลล์ที่มีชีวิต และความโกลาหลทางแสง
เพื่อแก้ไขปัญหาเหล่านี้ เขาได้พัฒนาระบบ T-CUP ซึ่งสามารถรองรับได้ถึง 10 ล้านล้านเฟรมต่อวินาที ซึ่งถือเป็นความสำเร็จครั้งสำคัญในด้านการถ่ายภาพแบบเรียลไทม์ อย่างไรก็ตามปัญหาในด้านนี้ยังคงอยู่
“ระบบต่างๆ ที่ใช้การถ่ายภาพความเร็วสูงแบบบีบอัดต้องจัดการกับความเสื่อมของข้อมูลและการสูญเสียลำดับความลึกของฟิลด์ ข้อจำกัดเหล่านี้เกี่ยวข้องกับหลักการทำงาน ซึ่งต้องมีการเปลี่ยนฉากและค่ารูรับแสงพร้อมกัน" Miguel Marques ผู้ร่วมวิจัยและหนึ่งในผู้เขียนงานวิจัยกลุ่มแรกๆ กล่าวในการแถลงข่าว
SCARF เป็นการออกจากข้อจำกัดเหล่านี้ ต่างจากระบบก่อนหน้านี้ โดยใช้วิธีการรับภาพที่ช่วยให้สามารถขยายรูรับแสงแบบเข้ารหัสคงที่ได้รวดเร็วเป็นพิเศษ โดยไม่เปลี่ยนปรากฏการณ์ที่เร็วเป็นพิเศษ ช่วยให้สามารถเข้ารหัสลำดับเต็มรูปแบบได้สูงสุด 156,3 THz ให้กับแต่ละพิกเซลในกล้อง ให้ข้อมูลเชิงลึกอย่างที่ไม่เคยมีมาก่อนเกี่ยวกับปรากฏการณ์ที่ไม่เหมือนใคร
ความสำคัญของ SCARF มีมากกว่าการวิจัยทางวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยีดังกล่าวสัญญาว่าจะแยกส่วนทางเศรษฐกิจ โดยบริษัทต่างๆ เช่น Axis Photonique และ Few-Cycle ทำงานร่วมกับทีมของศาสตราจารย์ Liang เพื่อทำการค้นพบที่อยู่ระหว่างการจดสิทธิบัตรในเชิงพาณิชย์
อ่าน: