Cea mai rapidă cameră video poate captura 4,4 trilioane de cadre pe secundă
În fiecare an sunt realizate unele dispozitive tehnologice uimitoare. Din păcate, multe dintre acestea trec neobservate.
Iată, de exemplu, camera video realizată de cercetătorii de la Massachusetts Institute of Technology (MIT). Aceasta poate captura nu mai puţin de un trilion de cadre pe secundă. Pentru comparație, o cameră video obişnuită capturează în medie doar 24 de cadre pe secundă. Desigur, ochii noștri nu pot urmări imaginile care sunt reproduse cu viteze atât de mari. Creierul poate procesa până la aproximativ 1.000 de cadre pe secundă. În concluzie, la ce ar folosi o cameră video care poate funcţiona atât de rapid?
În clipul video de mai jos puteți vedea imagini cu cel mai rapid lucru din Universul cunoscut, lumina, care se deplasează prin apă cu o viteză de 225.000 km/s. Deși filmul a fost înregistrat într-o fracțiune de secundă, o imagine fiind capturată în mai puțin de două trilionimi de secundă, cercetătorii au derulat cu încetinitorul filmul pentru a mări durata de redare a cadrelor până la douăzeci de secunde.
Camera video realizată de cercetătorii de la MIT surprinde deplasarea luminii prin apă. Credit NOVA PBS
Interesant, proiectul a început deoarece cercetătorii şi-au dorit să încerce să privească pe după colț. Acest lucru a devenit posibil cu ajutorul unui dispozitiv care emite o rază laser îndreptată spre un perete care o reflectă în direcţia dorită de observare. Ulterior, o cameră video captează razele de lumină reflectate de suprafeţele de care se lovesc și se calculează traiectoria razelor de lumină care s-au întors înapoi în dispozitivul care le-a emis. Aşa cum a remarcat John Markoff, „în acest mod am reuşit să construim imagini provenind din camere care altfel nu ar fi putut fi observate în mod direct”.
Cum se poate vedea pe după colţ. Credit: Nature video
Potrivit lui Andrea Velten, un cercetător postdoctorand care a participat la acest proiect, „Am reuşit să încetinim mişcarea atât de mult încât se poate vedea cum se deplasează lumina. Este vorba aici despre viteza luminii: nu există nimic în Univers care să se deplaseze mai repede”. Această cercetare a avut loc în anul 2011.
Dacă credeți că această cameră este impresionantă, atunci trebuie să ştiţi că în anul 2014 cercetătorii din Japonia au realizat o cameră video care poate captura nu mai puţin de 4,4 trilioane de cadre pe secundă.
Tehnica utilizată este cunoscută sub numele de „sequentially timed all-optical mapping photography” sau STAMP. Lucrarea cercetătorilor a fost publicată în Nature Photonics. Se anticipează că această realizare ar putea fi utilă în industria auto şi a dispozitivelor semiconductoare, acolo unde camera foto poate fi utilizată pentru îmbunătăţirea tehnologiei de prelucrare cu laser. Aceasta ar putea fi utilă, de asemenea, în domeniul medical, acolo unde poate ajuta la îmbunătăţirea terapiei pe bază de ultrasunete.
Principalele componente ale camerei video ce utilizează procedeul STAMP şi schema sa de funcționare. Credit: Nature Photonics
Tehnica STAMP poate fi utilizată pentru studiul reacţiilor chimice şi conducția termică, aceste procese fizice desfăşurându-se cu o viteză aproximativă de șase ori mai mică decât viteza luminii. Se crede că în viitor vor fi realizate mai multe aplicații practice pe baza procedeului STAMP odată cu miniaturizarea camerei video. Aceasta ocupă în prezent o suprafaţă de aproximativ un metru pătrat.