Самая быстрая фотокамера в мире

Японские учёные создали камеру STAMP, способную делать снимки со скоростью 4,4 трлн кадров/сек

Скорость света составляет почти 300 000 км/с. Огромное значение, если вспомнить, что длина экватора Земли составляет «всего» 40 000 км. Зафиксировать «движение света» с различимой для человека скоростью удалось лишь недавно. Этот метод получит название фемтофотография.

Как сообщает журнал Nature, японским учёным удалось изобрести самую быструю подобную камеру в мире. Она способна делать снимки со скоростью 4,4 трлн кадров в секунду (4 400 000 000 000), что примерно на три порядка быстрее существующих камер подобного рода. Разрешение снимков при этом составляет 450 х 450 пикселей. Камеру, или скорее технологию, назвали STAMP (Sequentially Timed All-optical Mapping Photography).

Учёные заверяют, что благодаря этой камере, возможно заснять подробно процесс теплопроводности, который происходит со скоростью около 1/6 скорости света. На данный момент возможности установки ограничены из-за её больших габаритов. Площадь системы составляет около 1 м2.



Разработка STAMP длилась около трёх лет. Учёные уверены, что после уменьшения габаритов установки их устройство сможет найти применение во многих областях, к примеру, в медицине или лазерной технике.

Группа учёных из разных университетов Японии разработала технологию высокоскоростной съёмки с частотой кадров 4,4 триллиона в секунду и разрешением 450 на 450 пикселей. С её помощью можно изучать очень быстрые процессы — динамику плазмы, химические реакции, возникновение и распространение фононов в кристаллах.

Камера снимает лишь очень короткие «видеоролики», буквально в несколько кадров длиной. Это ограничение обусловлено самим принципом её работы. Для съёмки используется фемтосекундная вспышка белого света. Сначала световой импульс растягивается вдоль своей траектории движения, превращаясь из компактного «комка» фотонов в небольшой отрезок, в котором фотоны идут друг за другом, выстраиваясь друг за другом по длине волны.

С помощью системы зеркал, линз, дифракционных решёток и масок этот отрезок превращается в серию коротких вспышек разного цвета, летящих друг за другом. Эти вспышки освещают объект съемки, а затем с помощью ещё одной комбинации оптических приборов вспышки с разной длиной волны направляются в разные места фотосенсора. Таким образом, технически происходит съёмка всего одного кадра, но его части содержат информацию о состоянии объекта съёмки в разное время.

Кроме научного применения, камера может быть полезна в промышленности, например, при контроле различных быстрых технологических процессов, а также в медицине. Сейчас учёные работают над тем, чтобы сделать камеру более компактной.





Наш Instagram - @oppps_verrdi для улыбок


Метки:



Комментарии:



Поиск по сайту
Архивы
© 2017   ОПТИМИСТ   //  Вверх   //