Створена надшвидкісна камера, здатна знімати зі швидкістю до 1 трильйон кадрів в секунду

Feb 03 7:00 2020 Друк цієї статті

Принцип дії цієї камери називається фазочувствительной стислій надшвидкісний фотозйомкою (phase-sensitive compressed ultrafast photography, pCUP) і він є подальшим розвитком принципу зйомки, розробленого близько десятиліття тому і використовувався для захоплення руху світла в уповільненому режимі.

Об'єднання технології pCUP з технологією так званої контрастною фазової мікроскопії дозволяє камері знімати з найвищою швидкістю не тільки прозорі об'єкти, вона здатна знімати "ефемерні" явища, такі, як поширення ударних хвиль в газовому середовищі і усередині кристалів, проходження сигналів по нейронів нервових тканин і багато іншого. Контрастна фазова мікроскопія була розроблена спеціально для поліпшення якості зйомки прозорих і напівпрозорих об'єктів, таких, як живі клітини.

Для зберігання даних, одержуваних нової надшвидкісний камерою була розроблена надшвидкісна технологія кодування і стиснення LLE-CUP, яка виключає втрату даних і якості. У цій технології береться один єдиний опорний знімок і далі описується все рух, захоплюване протягом часу зйомки.

Після захоплення опорного знімка технологія LLE-CUP працює настільки швидко, що вона дозволяє відобразити процес поширення світла, що є неможливим для інших, менш швидкісних методів зйомки та кодування даних. В якості демонстрації можливостей усього цього вчені зняли процес поширення ударної хвилі у воді та поширення імпульсу лазерного світла в частині прозорого матеріалу.

Відзначимо, що дана технологія знаходиться ще на ранній стадії її розвитку, тим не менш, вона вже зараз здатна принести величезну користь в деяких областях науки, включаючи фізику, хімію і біологію. pCUP-камера дозволить вченим побачити в режимі реального часу поширення сигналів і комунікації між нейронами, поширення фронту полум'я в камері згоряння двигуна і багато іншого.