Et højhastighedskamera kan præstere alle mulige imponerende bedrifter, som f.eks ultra slowmotion actionfotografering i sport eller film. En ting du ikke ser for ofte? Et ultrahurtigt kamera, der er så hurtigt, at det kan faktisk optage lys hoppe mellem spejle. Det er præcis det Edoardo Charbon på det schweiziske føderale teknologiske institut i Lausanne demonstrerede dog for nylig - ved hjælp af et kamera, der er i stand til at tage forbløffende 24.000 billeder i sekundet.
Forskerne brugte MegaX kamera, en enkelt-foton lavinediode-baseret billedsensor, til at filme deres højteknologiske Rube Goldberg-stil studsede spejlopsætning. Hardwaren til demonstrationen blev designet af Charbons studerende, Kazuhiro Morimoto, med bidrag fra forskerne Andrei Ardelean og Arin Ulku.
Anbefalede videoer
"Kameraet fungerer i gated-tilstand, [hvilket betyder] en meget hurtig elektronisk lukker på 3,8 nanosekunder bruges til at fange lyset, mens det forplanter sig," sagde Charbon til Digital Trends. "Der bruges efterfølgende laserimpulser, der åbner lukkeren med stigende forsinkelse for at følge udbredelsen langs dens vej. Takket være det store antal pixels og den hurtige lukker kan man se lysets udbredelse ind flere billeder uden at flytte kameraet og uden at overlejre billederne til billeder taget med andre kameraer. Alt foregår på MegaX.”
Relaterede
- Wyzes første udendørs sikkerhedskamera kan også optage video offline
- Nissan tilbagekalder 1,2 mio. biler for at sikre, at ejere ikke kan slukke for bakkameraet
Det er dog ikke kun et tilfælde af at sætte et superhurtigt kamera op, slå rekord og så tænde et lys. Fordi lys normalt ikke er synligt, når det er under flyvning, var forskerne nødt til at fokusere på fotonerne fra en laserpuls, da de spreder partikler i luften. Ved at bruge viden om pulsens bane og hvor lang tid pulserne tog at nå kameraet, brugte teamet maskinlæringsalgoritmer til at plotte 3D-lysvejen.
Charbon sagde, at værkets vigtigste fremskridt er at demonstrere "evnen til at rekonstruere positionen af lysimpulserne i 3D - plus tid, [equalling] 4D — ved hjælp af maskinlæringsteknikker og demonstration af forskellige tilsyneladende lyshastigheder afhængigt af positionen af observatør."
Han bemærkede, at dette også kunne have nogle nyttige applikationer fra den virkelige verden. Forudsigeligt vil en af de store være videnskabelige anvendelser inden for områder som højenergifysik, hvor det er vigtigt at lave hurtig billeddetektion. Men det kan også bruges til ting som augmented og virtual reality til nøjagtigt at rekonstruere miljøer, ligesom hoppet lidar hjælper selvkørende biler med at opfatte verden. "Også industrielle applikationer og robotteknologi, der kræver hurtig og præcis 4D-vision, kunne drage fordel af dette kamera," sagde Charbon.
Et papir, der beskriver værket kan læses online.
Redaktørernes anbefalinger
- Kan Googles Pixel 6 Pro-kamera slå Samsung Galaxy S21 Ultra? Jeg fandt ud af
- BMW tilbagekalder 257.000 biler for at sikre, at ejere ikke kan slukke for bakkameraet
Opgrader din livsstilDigital Trends hjælper læserne med at holde styr på den hurtige teknologiske verden med alle de seneste nyheder, sjove produktanmeldelser, indsigtsfulde redaktionelle artikler og enestående smugkig.
