Najbrža 2D kamera snima i do 100 milijardi sličica u sekundi

Najbrža 2D kamera snima i do 100 milijardi sličica u sekundi

“Po prvi put, ljudi mogu vidjeti impulse svjetla u letu”, rekao je profesor Lihong Wang, voditelj istraživačkog tima

Ilustracija: Lihong Wang

Istraživači sa Sveučilišta Washington stvorili su najbržu 2D kameru koja može uhvatiti i do nevjerojatnih 100 milijardi sličica u sekundi koristeći tehniku nazvanu Compressed Ultrafast Photography (CUP). Znanstvenici su dosad stvorili fotografije različitih svojstva širenja svjetlosti i ponašanja koja već prelaze dimenzionalne granice fundamentalne fizike.

Iako su kamere korištene u laboratorijima fizike prema nekim tvrdnjama postigle još i veću brzinu, model sa Sveučilišta Washington stvorio je značajan doseg sličica bez pomoći sekvencijalnog osvjetljenja. Novi CUP sustav može registrirati razne svjetleće objekte, pri čemu kamera ne samo da snima prolazne slike, već pruža informacije o prostornim i vremenskim koordinatama. Kako bi se dokazala sposobnosti sustava, znanstvenici su zarobili četiri prolazne pojave jednog laserskog pulsa: refleksiju, lom, brzinu fotona u dva medija i širenje brže od svjetlosti.

“Po prvi put, ljudi mogu vidjeti impulse svjetla u letu”, rekao je profesor Lihong Wang, voditelj istraživačkog tima. “Svaku novu tehniku slijedi niz novih otkrića. To je naša nada, da će CUP omogućiti nova otkrića u znanosti – one koje ne možemo još ni predvidjeti.”

Mogućnosti primjene: biomedicina i astronomija

Sustav je nadogradnja postojećih poznatih tehnologija koje omogućavaju snimanje u jednoj dimenziji. Wang i njegov tim proširuju značajke u dvije dimenzije konfiguriranjem novih algoritma upravljanja i dodavanjem nekih dodatnih komponenti samostalno.

Da bi proširili slike u 2D prikazu, leća CUP sustava bilježi fotone koje emitira svjetleći objekt koji se snima, a potom ih šalje kroz cijev na Digital Micromirror Device (DMD). DMD ima promjer oko 15 mm i sadrži oko milijun micro zrcala koji se koriste za kodiranje slike. Fotoni se zatim pretvaraju u elektrone, presječeni s dvije elektrode za koordinaciju vremena i prostora. Elektrode primjenjuju različit napon, tako da elektroni stižu u različito vrijeme i na nejednakim vertikalnim pozicijama. Na kraju, sve informacije koje su nastale šalju se na Charge Coupled Device (CCD) za bilježenje i analizu informacija. Cijeli taj proces traje samo impresivnih pet nanosekundi.

Moguća iskoristivost ove nove slikovne tehnologije obuhvaća područje biomedicine i astronomije, gdje je posebno važno hvatanje ultrabrzih svjetlećih objekata. (Izvor: gizmag.com)

Komentari su zatvoreni