En ny 10 biljon ram per sekund Super kamera kan frysa tiden

Forskare vid Institut National de la Reserche Scientifique i Frankrike har utvecklat en ny typ av kamera, kallad T-CUP, som de säger är kapabla att fånga bilder på 10 biljoner bilder per sekund, tillräckligt snabbt för att se fenomen som ljus i slowmotion.

Det är redan tillräckligt snabbt för att sätta en världsrekord, men enligt ett uttalande säger författarna att de redan har identifierat möjligheter för att påskynda processen ytterligare, till en quadrillionramar per sekund. Deras mål är att möjliggöra en ny generation av mikroskop och annan bildteknik som kan bättre analysera växelverkan mellan ljus och materia. Deras resultat publicerades i senaste numret av Light: Science & Applications.

För att bygga sin kamera förbättrades forskarna på en teknik som kallas komprimerad ultrafast fotografering (CUP), som kan ta bilder på ett sped på runt 100 miljarder bilder per sekund. Deras nya process kombinerar det som kallas en "streak camera" med en andra statisk kamera för att försöka förbättra bildkvaliteten. De två bilderna slogs sedan samman genom en process som kallades radontransformation, förklarade Caltech Professor Lihong Wang i ett uttalande.

"Vi visste att genom att bara använda en femtosekundstråkkamera, skulle bildkvaliteten vara begränsad", säger hon. "För att förbättra detta lade vi till en annan kamera som förvärvar en statisk bild. Kombinerad med den bild som förvärvas av femtosekundsträckarkameran, kan vi använda det som kallas en Radon-transformation för att få högkvalitativa bilder samtidigt som vi spelar in tio biljardbilder per sekund."

Vad vi lär oss från super-snabba kameror

Professor Yangs kollega, Jinyang Liang, utvecklade en liknande typ av superkamera i fjol med hjälp av en teknik som kallades "Loss-CUP-komprimerad komprimerad ultrafast fotografering" (LLE-CUP) som kunde ta bilder med en hastighet på cirka 100 miljarder ramar per andra. I det fallet var målet att försöka kunna fånga upp bilder av neuroner som skjuter i hjärnan, men talar med Omvänd i november i november sa Liang att kameran var faktiskt för snabbt.

"Vi kan nu fånga upp data utan rörelseskärpa," sa Liang vid den tiden. "Måste vi behöva förbättra djupupplösningen framåt, och sedan har kameran potentialen för medicinsk 3D-bildbehandling. Det skulle vara ett stort steg i dessa områden."

Tekniken här utvecklas snabbt (ledsen). Den tidigare världsrekordet hölls av ett lag i Sverige som år 2017 meddelade att de hade använt en teknik som heter Frekvensidentifieringsalgoritm för flera exponeringar för att fånga en bild med en hastighet på 5 biljoner bilder per sekund.

Dessa forskare fokuserade på att studera förbränningsreaktioner och hoppades att deras teknik skulle kunna hjälpa till att inleda nästa generationens motorer med ökad bränsleeffektivitet.