Kamery

MIT: kamera filmująca z szybkością światła

opublikowano przez w dniu 2011-12-15

Najwolniejsza najszybsza kamera

Superszybka technika fotografowania nazwana została femtofotografią, a to z powodu czasu naświetlania pojedynczej klatki, który wynosi 1,71 pikosekundy. Skonstruowana przez MIT kamera w niczym jednak nie przypomina tradycyjnych kamer wideo. Stworzenie obrazu wymaga skomplikowanych obliczeń matematycznych.

Pamiętacie zapewne opisywaną przez nas kamerę Phantom, która kręci filmy w tempie miliona klatek na sekundę. Jednak w porównaniu z kamerą RED urządzenie skonstruowane przez doktora Andreasa Veltena i profesora Ramesha Raskara daje efekty jak z innego świata. Tempo rejestracji obrazu wynosi bowiem 1 000 000 000 000 klatek na sekundę.

Nowatorska kamera w niewielkim stopniu przypomina tradycyjną. Źródłem światła są pulsy lasera tytanowo-szafirowego (trwają one kilka femtosekund), a obraz rejestruje tak zwana kamera smugowa (streak camera). Znajomy jest jedynie obiektyw, taki jak te stosowane w lustrzankach.

MIT superszybka kamera

Ze względu na zastosowany detektor światła, kamera rejestruje obraz jednowymiarowy (drugi wymiar nie jest przestrzenny, a czasowy). Oznacza to, że zarejestrowany film pokazuje tylko jedną linię obrazu. Aby powstało dwuwymiarowe wideo, takie do którego jesteśmy przyzwyczajeni, konieczne jest przesuwanie pola widzenia kamery. Pozwoli to rejestrować coraz to kolejne linie obrazu. Wygenerowanie kolejnych klatek wymaga skomplikowanych procedur matematycznych, ale, jak widać na ostatecznym obrazie, jest możliwe.

Nagrane przez MIT wideo liczy 480 klatek i przedstawia trwające około nanosekundy zjawisko. Jest to tak krótki czas, że widać jak wiązka światła przechodzi przez butelkę wypełnioną wodą i na końcu odbija się od nakrętki.

Taka technologia filmowania ma jeden minus. Obraz powstaje linia po linii, a za każdym razem fotografowana scena musi być miliony razy oświetlana promieniem lasera, aby możliwe było uzyskanie ostatecznie dwuwymiarowego obrazu. Film, który przypomina znane nam produkcje 2D, może dokumentować zatem tylko zjawiska, które da się powtórzyć.

Zebranie potrzebnych danych do stworzenia krótkiego kilkusekundowego wideo slow-motion, które pokazuje zjawisko trwające nanosekundy, zajmuje kilkadziesiąt minut. Z tego też powodu twórcy nazywają swoje dzieło „najwolniej działającą najszybszą kamerą” na świecie. Poniżej jeszcze jedna demonstracja działania kamery.

Hollywoodzkiej superprodukcji tak nie nakręcimy. Jednak urządzenie skonstruowane przez MIT doskonale przyda się w zastosowaniach naukowych do rejestracji rozchodzenia się wiązki fotonów. Pomoże to rozgryźć tajemnice zjawisk zachodzących w bardzo krótkiej skali czasowej, o których możemy nie mieć pojęcia. Kamera umożliwi wykrywanie defektów na powierzchni materiałów. W przyszłości niewykluczone jest także zastosowanie komercyjne w artystycznej fotografii.

Satysfakcjonująca zabawa z superszybką fotografią nie wymaga jednak wyprawy do MITu. Wystarczy aparat z trybem wideo o prędkości kilkuset klatek na sekundę. Jeśli macie taką cyfrówkę, warto spróbować nakręcić, np. spadającą kroplę wody, wyniki są spektakularne.
 

Więcej o kamerach wideo:

Źródło: MIT, foto: MIT (M. Scott Brauer)

marketplace

Komentarze

34
Zaloguj się, żeby skomentować
avatar
Dodaj
Komentowanie dostępne jest tylko dla zarejestrowanych użytkowników serwisu.
  • avatar
    "1 000 000 000 000 klatek na sekundę.
    Źródłem światła są pulsy lasera tytanowo-szafirowego"

    A my się jaramy blu-rayem :)
    Zaloguj się
  • avatar
    1,7 pikosekundy - odpowiada mniej wiecej czasowi palenia się zielonej strzalki do skrętu w lewo kiedy spieszę się do pracy
    Zaloguj się
  • avatar
    czytalem dzis o tym na ich oficjalnej stronie :) kusilo by zrobic artykul ale brak troche checi
    dzieki za wstawke w jezyku ojczystym
  • avatar
    Za rok w naszych komórkach? :D
  • avatar
    Patrząc an tempo rozwoju nauki w obecnym czasie naprawdę zaczynam sie zastanawiać czy przypadkiem nie uda mi sie dożyc czasów napędów warp i podróży międzygwiezdnych. Ciekawe kiedy nastąpi wydarzenie które znów zahamuje rozwój nauki na jakiś czas (do to ze takie wydarzenie nastąpi jest pewne). Trzymam kciuki za R&D szkoda tylko że pieniądze na to są tylko w stanach a polscy naukowcy musza uciekać z kraju by sie rozwijać.
  • avatar
    Zobaczcie to! Tu macie prawdziwe milion fps.

    http://www.youtube.com/watch?v=qiQHr2n3j3k&feature=related

    Polecam obejrzeć całość.
    Zaloguj się
    -1
  • avatar
    wow ;]
  • avatar
    A ile kosztuje ?
    Zaloguj się
    -2
  • avatar
    Niesamowita sprawa!
  • avatar
    Sam chętnie pobawiłbym się takim czymś. Popatrzał jaka jest różnica w szybkości rozchodzenia się światła czerwonego względem niebieskiego. Albo na przykład sprawdzić, czy da się dostrzec wielkość fali świetlnej, a konkretnie jednego promienia.

    Super sprawa, od dzisiaj kibicuję MIT ;)
    Zaloguj się
  • avatar
    just wow. zyje w zajebistych czasach:)
    Zaloguj się
  • avatar
    Chyba 4 TB, żeby pierwsze kilka nanosekund było gdzie zapisać ;-)
    Zaloguj się
  • avatar
    Kamery Phantom produkuje firma Vision Research nie RED. Tak czy siak R&D w USA ma się dobrze.
  • avatar
    Hmm, nie chcę być wścibski czy małostkowy, ale "MITu" to chyba niepoprawna odmiana zważając że odnosisz się do skrótu anglojęzycznego i jego rozwinięcie z tym przyrostkiem brzmi... hmm, w ogóle nie brzmi - Massachusetts Institute of Technology'u :)
    Zaloguj się
  • avatar
    Leżę na Ziemi i nie mogę się pozbierać...

    Takie newsy działają na mnie jak narkotyk. Ja chcę więcej takich newsów. Ta kamera to dzieło sztuki!
  • avatar
    grubo
  • avatar
    kolejny news technologiczny ahhh swiat tak rwie do pszodu




    ostatnio oglądałem ze ludzie niepochodzą od map tylko od kosmitów bo znaleźli jakąś zmutoaną czaszke

  • avatar
    niezle ;)
  • avatar
    zaraz tą kamerą film nakręcą i znowu trzeba będzie telewizor zmieniać xD Ale może do czegoś się w nauce przyda bo narazie nie mam pomysłu...
  • avatar
    Niezłe, kto wie czy nie będzie z tego Nobel z fizyki.
  • avatar
    Dobrze,że mamy mądrych ludzi na świecie:)