Исследователи из двух японских университетов совместно разработали самую быструю из существующих на настоящий момент камеру. Устройство способно вести съёмку со скоростью в 4,4 триллиона кадров в секунду.
По мнению разработчиков, подобная высокоскоростная камера позволит как исследователям, так и простым людям лучше захватывать самые разные моменты спортивных состязаний или работы скоростных механических устройств. Высокая скорость камеры позволила бы увидеть даже то, как работает лазер. Изобретатели также уверены, что камеры будут полезны в медицинской сфере.
Фрагмент новой камеры (фото University of Tokyo).
До этого изобретения самые быстрые камеры делали свои снимки в ходе одного процесса, когда свет, отражённый объектом, поглощается камерой.
Для новой камеры учёными был взят за основу процесс фемтофотографии (femto-photography), который позволяет использовать конечность скорости распространения света, чтобы получить много фотографий за небольшой промежуток времени.
Съёмка ведётся с помощью оптического картирования пространственного профиля объекта, который естественно изменяется с течением времени. Для съёмок используется фемтосекундный лазер, испускающий короткие импульсы с длительностью менее ста пикосекунд, которые после отражения от предметов поступают в камеру, где подвергаются обработке по специальному алгоритму.
В дополнение к чрезвычайно высокой частоте кадров, камера имеет также и достаточно высокое разрешение (450 на 450 пикселей). Пока площадь, которую занимает камера, достигает нескольких квадратных метров (как и первые ЭВМ). Однако в будущем для массового использования фемтосекундных технологий специалисты планируют уменьшить её размеры и понизить стоимость.
Схематическое изображение работы технологии STAMP (иллюстрация Nature Photonics (2014)).
Работа была проведена совместной группой исследователей из университета Кейо и Токийского университета. Камера предназначена для съёмки событий и вещей, которые до настоящего времени зафиксировать на видео было почти невозможно.
Новую технологию команда назвала STAMP (Sequentially Timed All-optical Mapping Photography) или в вольном переводе «Последовательно хронометрированная полностью оптическая картированная съёмка».
Группа учёных работала над созданием и усовершенствованием камеры в течение трёх последних лет.
