Επιστήμονες κατάφεραν να δημιουργήσουν την ταχύτερη κάμερα στον κόσμο, που τραβάει φωτογραφίες με ρυθμό κωδικοποίησης 156,3 THz σε μεμονομένα pixels, που ισοδυναμεί με 156,3 τρισεκατομμύρια καρέ το δευτερόλεπτο. Με το όνομα SCARF (swept-coded aperture real-time femtophotography), η κάμερα ερευνητικού επιπέδου θα φέρει επανάσταση στην μελέτη μικροσυμβάντων, που λαμβάνουν χώρα μέσα σε μία στιγμή και φαίνεται πως είναι πολύ πιο γρήγορη από τους ακριβότερους επιστημονικούς αισθητήρες που έχουμε σήμερα.
Η SCARF έχει ήδη καταφέρει να καταγράψει επιτυχώς εξαιρετικά γρήγορα γεγονότα, όπως η απορρόφιση από έναν ημιαγωγό και τον απομαγνητισμό ενός κράματος μετάλλου. Η νέα κάμερα αναμένεται να ανοίξει τον δρόμο για νέους τομείς, όπως η μηχανική κρουστικών κυμάτων ή την ανάπτυξη πιο αποτελεσματικής ιατρικής.
Επικεφαλής της ερευνητικής ομάδας ήταν ο καθηγητής Jinyang Liang του Canada’s National Institut de la Recherche Scientifique (INRS). Είναι ένας παγκοσμίως αναγνωρισμένος πρωτοπόρος στην υπερταχεία φωτογραφία που βασίστηκε στις ανακαλύψεις του από μια ξεχωριστή μελέτη πριν από έξι χρόνια. Η τρέχουσα έρευνα δημοσιεύτηκε στο Nature, συνοψίστηκε σε δελτίο τύπου από το INRS και αναφέρθηκε για πρώτη φορά από την Science Daily.
Ο καθηγητής Liang και η εταιρία, προσάρμοσαν την έρευνα του για να δημιουργήσουν μια νέα προσέγγιση στις υπερταχίες κάμερες. Αυτές οι κάμερες χρησιμοποιούν μια προσέγγιση διαδοχικών εικόνων. Καταγράφουν τα καρέ ένα-ένα και μετά τα ενώνουν γι ανα δημιουργήσουν το βίντεο. Αυτή η προσέγγιση όμως, έχει περιορισμούς. «Για παράδειγμα, φαινόμενα όπως η κατάλυση με λέιζερ femtosecond, η αλληλεπίδραση κρουστικών κυμάτων με ζωντανά κύτταρα και το οπτικό χάος δεν μπορούν να μελετηθούν με αυτόν τον τρόπο», είπε ο Liang.
Η νέα κάμερα βασίστηκε στην προηγούμενε έρευνα του Liang, που ανατρέπει την παραδοσιακή λογική υπερταχείας κάμερας.Το SCARF λειτουργεί εκτοξεύοντας πρώτα έναν υπερβραχύ παλμό φωτός λέιζερ, ο οποίος διέρχεται μέσα από το γεγονός ή το αντικείμενο που απεικονίζεται. Αν φανταστούμε το φως ως ουράνιο τόξο, τα κόκκινα μήκη κύματος θα καταγράψουν πρώτα το γεγονός, ακολουθούμενα από το πορτοκαλί, το κίτρινο και κάτω από το φάσμα μέχρι το ιώδες. Επειδή το γεγονός συμβαίνει τόσο γρήγορα, μέχρι να φτάσει κάθε διαδοχικό “χρώμα”, φαίνεται διαφορετικό, επιτρέποντας στον παλμό να καταγράψει το όλο πράγμα να αλλάζει σε ένα απίστευτα σύντομο χρονικό διάστημα.
Τα ακατέργαστα δεδομένα των εικόνων μπορούν στη συνέχεια να υποβληθούν σε επεξεργασία από έναν αλγόριθμο υπολογιστή που αποκωδικοποιεί τις χρονικά κλιμακωμένες εισόδους, μετατρέποντας κάθε ένα από τα τρισεκατομμύρια καρέ σε μια πλήρη εικόνα.
Google AI Search: Ξεκίνησε ήδη να προωθεί scams και malware
Αν και το SCARF επικεντρώνεται περισσότερο στην έρευνα παρά στους καταναλωτές, η ομάδα συνεργάζεται ήδη με δύο εταιρείες, την Axis Photonique και την Few-Cycle, για την ανάπτυξη εμπορικών εκδόσεων, πιθανώς για συναδέλφους σε άλλα ιδρύματα τριτοβάθμιας εκπαίδευσης ή επιστημονικά ιδρύματα.
