Vysokorychlostní kamera dokáže vykouzlit nejrůznější působivé kousky, jako např ultra zpomalená akční fotografie ve sportu nebo ve filmech. Jedna věc, kterou nevidíte příliš často? Ultrarychlý fotoaparát, který je tak rychlý, že může skutečně zaznamenat světlo poskakování mezi zrcadly. To je přesně ono Edoardo Charbon na Švýcarském federálním technologickém institutu v Lausanne však nedávno demonstroval – pomocí fotoaparátu, který je schopen pořídit ohromujících 24 000 snímků za sekundu.
Výzkumníci použili Fotoaparát MegaX, jednofotonový lavinový obrazový snímač na bázi diody, pro natáčení jejich high-tech nastavení odraženého zrcátka ve stylu Rube Goldberga. Hardware pro demonstraci navrhl Charbonův student Kazuhiro Morimoto s přispěním výzkumníků Andrei Ardeleana a Arina Ulku.
Doporučená videa
"Kamera pracuje v uzavřeném režimu, což znamená, že k zachycení světla při jeho šíření se používá velmi rychlá elektronická závěrka 3,8 nanosekundy," řekl Charbon pro Digital Trends. „Používají se následné laserové pulsy, které otevírají závěrku s rostoucím zpožděním, aby sledovaly šíření po její dráze. Díky velkému počtu pixelů a rychlé závěrce je vidět šíření světla dovnitř více snímků bez pohybu fotoaparátu a bez překrývání snímků se snímky pořízenými jinými kamery. Všechno se děje na MegaX.”
Příbuzný
- První venkovní bezpečnostní kamera Wyze může také nahrávat video offline
- Nissan svolává vozy 1,2 milionu, aby zajistil, že majitelé nebudou moci vypnout zadní kameru
Není to však jen případ nastavení superrychlé kamery, nahrání záznamu a následného rozsvícení světla. Protože světlo není normálně viditelné, když je za letu, museli se vědci zaměřit na fotony z laserového pulsu, když rozptylují částice ve vzduchu. S využitím znalostí o trajektorii pulsu a o tom, jak dlouho pulsům trvalo, než dosáhly kamery, využil tým algoritmy strojového učení k vykreslení 3D světelné dráhy.
Charbon řekl, že hlavní pokrok práce spočívá v demonstraci „schopnosti rekonstruovat polohu pulsů světla ve 3D – plus čas, [rovná se] 4D — pomocí technik strojového učení a demonstrací různé zdánlivé rychlosti světla v závislosti na poloze pozorovatel."
Poznamenal, že by to mohlo mít i některé užitečné aplikace v reálném světě. Předpokládá se, že jednou z velkých budou vědecké aplikace v oblastech, jako je fyzika vysokých energií, kde je důležité provádět rychlou detekci obrazu. Ale mohl by být také použit pro věci, jako je rozšířená a virtuální realita pro přesnou rekonstrukci prostředí, stejně jako odražený lidar pomáhá samořídícím autům vnímat svět. "Také průmyslové aplikace a robotika, které vyžadují rychlé a přesné 4D vidění, by mohly využít výhody této kamery," řekl Charbon.
Papír popisující práce je k dispozici ke čtení online.
Doporučení redakce
- Dokáže fotoaparát Pixel 6 Pro od Googlu porazit Samsung Galaxy S21 Ultra? zjistil jsem
- BMW svolává 257 000 vozů, aby zajistilo, že majitelé nebudou moci vypnout zadní kameru
Upgradujte svůj životní stylDigitální trendy pomáhají čtenářům mít přehled o rychle se měnícím světě technologií se všemi nejnovějšími zprávami, zábavnými recenzemi produktů, zasvěcenými úvodníky a jedinečnými náhledy.
