Kanādas pētniecības centra INRS Énergie Matériaux Télécommunications Research Center inženieri uzrādīts pasaulē ātrākā kamera, kas spēj uzņemt ar iespaidīgu 156,3 triljonu kadru sekundē (fps).
Lai gan palēninātas kustības viedtālruņos parasti darbojas ar dažiem simtiem kadru sekundē, profesionālās kinokameras var uzņemt līdz pat vairākiem tūkstošiem kadru sekundē, lai nodrošinātu vienmērīgāku kadru uzņemšanu. Taču, lai iedziļinātos notikumos nanolīmenī, nepieciešams ievērojami palēnināt ātrumu – līdz miljardiem vai pat triljoniem kadru sekundē.
Nesen izstrādāts kamera lepojas ar spēju tvert notikumus, kas notiek femtosekundēs, tas ir, sekundes kvadriljonajās daļās. Izrāvienu vadīja INRS profesors Jinyang Liang un viņa pētnieku komanda. Viņu darbs demonstrē īpaši ātras kameru sistēmas izstrādi, kas spēj uzņemt līdz pat 156,3 triljoniem kadru sekundē ar ārkārtēju precizitāti. Šis progress nodrošina divdimensiju optisko attēlveidošanu īpaši ātrai demagnetizācijai vienā momentuzņēmumā, kas iepriekš nebija sasniedzams.
Sistēma ar nosaukumu SCARF (reāllaika kodēta diafragmas femtofotografēšana) ir liels sasniegums īpaši ātras attēlveidošanas jomā. Tas ļauj novērot pārejošu absorbciju pusvadītājos un īpaši ātru metālu sakausējumu demagnetizāciju, paverot durvis pētījumiem fizikā, bioloģijā, ķīmijā, materiālu zinātnē un inženierzinātnēs, norāda pētnieku grupa.
Pētnieki saka, ka profesora Liangas zināšanas ultraātrās attēlveidošanas jomā ir guvušas atzinību visā pasaulē. Viņa iepriekšējais darbs 2018. gadā lika pamatu SCARF izveidei, pārvarot ierobežojumus esošajās ātrgaitas kameru sistēmās.
Lai gan iepriekšējās pieejas ietvēra secīgu kadru tveršanu vienu pēc otra, šī metode radīja problēmas, novērojot neatkārtojamas vai īpaši ātras parādības. Profesors Jinyang identificē pašreizējos novērošanas metožu ierobežojumus, minot tādus piemērus kā femtosekundes lāzera ablācija, triecienviļņu mijiedarbība ar dzīvām šūnām un optiskais haoss.
Risinot šīs problēmas, viņš izstrādāja T-CUP sistēmu, kas spēj uzņemt 10 triljonus kadru sekundē, kas ir nozīmīgs sasniegums reāllaika attēlveidošanas jomā. Tomēr problēmas šajā jomā joprojām pastāv.
"Daudzām sistēmām, kuru pamatā ir saspiesta ātrgaitas fotogrāfija, ir jārisina datu degradācija un lauka dziļuma sekvences. Šie ierobežojumi ir saistīti ar darbības principu, kas prasa vienlaicīgu ainas un kodētās apertūras nobīdi," paziņojumā presei sacīja Migels Markess, zinātniskais līdzstrādnieks un viens no pirmajiem pētījuma autoriem.
LALTS ir atkāpe no šiem ierobežojumiem. Atšķirībā no iepriekšējām sistēmām, tajā tiek izmantota attēla iegūšanas metode, kas ļauj īpaši ātri paplašināt statisku kodētu diafragmu, nepārvietojot īpaši ātru parādību. Tas nodrošina pilnas secības kodēšanu līdz pat 156,3 THz atsevišķiem kameras pikseļiem, nodrošinot vēl nebijušu ieskatu unikālās parādībās.
LATAS nozīme pārsniedz zinātnisko izpēti. Tehnoloģija sola ekonomiskus blakusproduktus, tādiem uzņēmumiem kā Axis Photonique un Few-Cycle sadarbojoties ar profesora Liang komandu, lai komercializētu savu patentēto atklājumu.
Lasi arī:
Atstāj atbildi