Naukowcy z Kalifornijskiego Instytutu Technologicznego (Caltech) zaprezentowali kamerę 3D zdolną do rejestrowania obrazu z prędkością 100 miliardów klatek na sekundę. To kolejne imponujące osiągnięcie zespołu Lihong Wanga, który przed kilkoma miesiącami ogłosił powstanie jeszcze szybszej kamery, ale rejestrującej obraz 2D.

Najpierw w maju bieżącego roku grupa pracująca pod kierunkiem Wanga zaprezentowała kamerę nagrywającą obraz 2D z prędkością… 70 bilionów klatek na sekundę. To wystarczająco szybko, by zarejestrować przesuwający się promień światła. Teraz uczeni, korzystając z tej samej technologii skompresowanej superszybkiej fotografii (compressed ultrafast photography – CUP) zbudowali kamerę, która nagrywa obraz 3D z prędkością 100 miliardów klatek na sekundę. Wykorzystuje ona technikę nazwaną jednokrotną stereopolarymetryczną skompresowaną superszybką fotografią (single-shot stereo-polarimetric compressed ultrafast photographySP-CUP).

W technologii CUP wszystkie ramki obrazu rejestrowane są w jednym momencie. Technologia SP-CUP działa niemal identycznie, z tym, że dodano do niej możliwość rejestrowania obrazu stereo. Mamy jeden zestaw soczewek, ale działają one jak dwie połówki, z których każda rejestruje obraz pod nieco innym kątem. To działa podobnie, jak nasze oczy, wyjaśnia Wang.
Jednak w przeciwieństwie do ludzkich oczu kamera rejestruje polaryzację światła. Zjawisko polaryzacji jest powszechnie wykorzystywane od ekranów LCD po okulary przeciwsłoneczne i specjalistyczne kamery służące do wykrywania defektów w materiałach czy rejestrowania kształtu molekuł.

Wang mówi, że technika SP-CUP, dzięki połączeniu bardzo szybkiego rejestrowania obrazów 3D i wykorzystaniu polaryzacji będzie przydatna w wielu zastosowaniach naukowych. Uczony szczególną nadzieję wiąże z jej wykorzystaniem do badania sonoluminescencji, zjawiska, w wyniku którego fale dźwiękowe tworzą niewielkie bąble w wodzie i innych płynach. Gdy bąble gwałtownie znikają, dochodzi do emisji światła. Niektórzy uważają sonoluminescencję za jedną z największych tajemnic fizyki. Gdy bąbel się zapada, w jego wnętrzu pojawia się tak wysoka temperatura, że dochodzi do emisji światła. Cały proces jest niezwykle tajemniczy, gdyż zachodzi bardzo szybko. Ciekawi jesteśmy, czy nasza kamera pozwoli na jego zbadanie.

 

Źródło: Caltech
0 0 vote
Article Rating