MegaX: Αυτή η κάμερα κατέγραψε τη διαδρομή του φωτός στον αέρα σε βίντεο με ταχύτητα 24.000 καρέ ανά δευτερόλεπτο!
Ερευνητές του Swiss Federal Institute of Technology της Λοζάνης κατάφεραν κάτι εκπληκτικό.
Δημιούργησαν την κάμερα MegaX που καταγράφει σε υψηλές ταχύτητες και αν ρωτάτε πόσο υψηλές ταχύτητες; η κάμερα χρησιμοποιήθηκε για να δημιουργηθεί ένα βίντεο στο οποίο εμφανίζεται η κίνηση του φωτος. Το light-in-flight βίντεο είναι υψηλής ανάλυσης χωρίς σάρωση λέιζερ, μετάφραση κάμερας, interpolation, ή αφαίρεση σκοτεινού θορύβου.
Η ανακατασκευασμένη πορεία light-in-flight δείχνει να ταιριάζει με την πραγματική γεωμετρία της φωτεινής διαδρομής.
Η έρευνα στο πλαίσιο της οποίας έγινε το συγκεκριμένο βίντεο έχει τίτλο. Superluminal Motion-Assisted 4-Dimensional Light-in-Flight Imaging
Είναι κάτι που ονειρευόμουν για μεγάλο χρονικό διάστημα. Η MegaX είναι το αποκορύφωμα πάνω από 15 χρόνων έρευνας για τις διόδους χιονοστιβάδας με ένα φωτονίο (SPAD), οι οποίες είναι φωτοανιχνευτές που χρησιμοποιούνται στην τεχνολογία αισθητήρων εικόνας επόμενης γενιάς.
λέει ο Edoardo Charbon, καθηγητής του EPFL και επικεφαλής του Εργαστηρίου Advanced Quantum Architecture στη Σχολή Μηχανικών του EPFL
Αυτό που κάνει τη συγκεκριμένη κάμερα μοναδική είναι ότι μπορεί να συλλάβει και να μετρήσει την μικρότερη μορφή σωματιδίων φωτός: το φωτόνιο. Τα φωτόνια είναι αόρατα στο ανθρώπινο μάτι, μπορούμε να δούμε μόνο συνεχείς ακτίνες φωτονίων, όπως αυτές που χρησιμοποιούνται σε λέιζερ. Αλλά η MegaX μπορεί να καταγράψει σε βίντεο τις τροχιές των μεμονωμένων φωτονίων σε ακτίνες φωτός.
Η MegaX καταγράφει εικόνα στα 24.000 καρέ ανά δευτερόλεπτο. σε σύγκριση με τα βίντεο που γυρίζονται σε 24 καρέ ανά δευτερόλεπτο.
Έπρεπε να επιβραδύνουμε την ταχύτητα του βίντεο κατά 300 εκατομμύρια για να δούμε μεμονωμένα φωτόνια να κινούνται
λέει ο Charbon
H κάμερα έχει ηλεκτρονικό κλείστρο που έχει ταχύτητα μόλις 3,8 νανοδευτερόλεπτα και μπορεί να συλλάβει το φως καθώς μετακινείται.
Η MegaX έχει επίσης τρία άλλα σημαντικά πλεονεκτήματα:
- έχει πολύ μεγάλο δυναμικό εύρος
- μπορεί να παράγει τρισδιάστατες αναπαραστάσεις
- μπορεί να εκτελέσει σε βάθος τμηματοποιήσεις αυτών των αναπαραστάσεων – ταυτόχρονα.
Χάρη στις δυνατότητες υψηλής ανάλυσης και προηγμένης ανίχνευσης η MegaX θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί σε εφαρμογές εικονικής και επαυξημένης πραγματικότητας.
λέει ο Charbon
Μπορείτε να μελετήσετε την συγκεκριμένη έρευνα εδώ.
2 σχόλια
Το φως κινείται με ταχύτητα 300.000 χλμ/δευτερόλεπτο. Που σημαίνει πως ακόμα και με 24.000 καρέ, ένα φωτόνιο που τώρα καταγράφεται από τον αισθητήρα, μέχρι η κάμερα να προλάβει το επόμενο καρέ, αυτό θα βρίσκεται 12,5 χλμ μακρυά. Ή κάτι δεν έχω καταλάβει.
Ίσως η απάντηση βρίσκεται στην ταχύτητα του ηλεκτρονικού κλείστρου, που είναι 3,8 νανοδευτερόλεπτα.
1 νανο = 1 δισεκατομμυριοστό, σωστά;
Άρα θα προλαβαίνει να καταγράφει (τουλάχιστον θεωρητικά) την μετατόπιση κατά 1 μέτρο περίπου. Αλλά δεν ξέρω τις τεχνικές λεπτομέρειες. Δεν είναι λήψη βίντεο με dslr για να καταλάβουμε πώς δουλεύει και πώς αναπαράγουν τελικά αυτό το βίντεο.