Новая суперкамера со скоростью 10 триллионов кадров в секунду может остановить время

Исследователи из Национального научного института Франции во Франции разработали новый тип камеры под названием T-CUP, которая, по их словам, способна захватывать изображения со скоростью 10 триллионов кадров в секунду, достаточно быстро, чтобы просматривать такие явления, как свет в замедленной съемке., Это уже достаточно быстро, чтобы установить мировой рекорд, но, согласно заявлению авторов, они уже определили возможности еще более ускорить процесс, до одного квадриллиона кадров в секунду. Их цель - предоставить микроскопы нового поколения и другие технологии визуализации, способные лучше анализировать взаимодействие света и вещества. Их выводы были опубликованы в последнем выпуске Свет: наука и применение.

Чтобы создать свою камеру, исследователи усовершенствовали технику, известную как сжатая сверхбыстрая фотография (CUP), которая может захватывать изображения со скоростью около 100 миллиардов кадров в секунду. Их новый процесс сочетает в себе так называемую «полосную камеру» со второй статической камерой, чтобы попытаться улучшить качество изображения. Эти два изображения были затем объединены посредством процесса, называемого преобразованием радона, пояснил профессор Caltech Lihong Wang в своем заявлении.

«Мы знали, что при использовании только фемтосекундной камеры качество изображения будет ограничено», - говорит она. «Чтобы улучшить это, мы добавили еще одну камеру, которая получает статическое изображение. В сочетании с изображением, полученным камерой с фемтосекундной полосой, мы можем использовать то, что называется преобразованием Радона, для получения высококачественных изображений при записи десяти триллионов кадров в секунду ».

Чему нас учат суперскоростные камеры

Коллега профессора Яна, Цзиньян Лян, в прошлом году разработал подобный тип суперкамер, используя технику, называемую «сжатая сверхбыстрая фотография с кодированием без потерь» (LLE-CUP), которая способна снимать изображения со скоростью около 100 миллиардов кадров в секунду. второй. В этом случае цель состояла в том, чтобы попытаться захватить отснятый материал о нейронах, запускающихся в мозге, хотя, говоря с обратный В ноябре прошлого года Лян сказал, что камера на самом деле слишком быстро.

«Мы можем сейчас получить данные без размытия в движении», - сказал тогда Лян. «Может быть, нам нужно улучшить разрешение по глубине, и тогда у камеры появится потенциал для медицинской 3D-визуализации. Это был бы качественный скачок в этих областях ».

Технология здесь развивается быстро (извините). Предыдущий мировой рекорд был проведен командой из Швеции, которая в 2017 году объявила, что использовала метод под названием «Алгоритм распознавания частоты для многократных экспозиций» для захвата изображения со скоростью 5 триллионов кадров в секунду.

Эти исследователи были сосредоточены на изучении реакций сгорания, и надеялись, что их техника поможет открыть двигатели следующего поколения с большей топливной эффективностью.