고속 카메라는 다음과 같은 모든 종류의 인상적인 업적을 달성할 수 있습니다. 울트라 슬로우 모션 액션 사진 스포츠나 영화에서. 너무 자주 보지 못하는 것 중 하나는? 매우 빠른 초고속 카메라 실제로 빛을 기록하다 거울 사이를 오가는 중. 바로 그것이다 에도아르도 샤본 그러나 최근 로잔에 있는 스위스 연방 기술 연구소에서 시연했습니다. 초당 24,000프레임이라는 놀라운 속도를 포착할 수 있는 카메라를 사용하는 것입니다.
연구진은 메가X 카메라, 첨단 기술의 Rube Goldberg 스타일 바운싱 미러 설정을 촬영하기 위한 단일 광자 눈사태 다이오드 기반 이미지 센서입니다. 시연용 하드웨어는 Charbon의 학생인 Kazuhiro Morimoto가 연구원 Andrei Ardelean과 Arin Ulku의 도움을 받아 설계했습니다.
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"카메라는 게이트 모드에서 작동합니다. 즉, 3.8나노초의 매우 빠른 전자 셔터가 전파되는 빛을 포착하는 데 사용됩니다."라고 Charbon은 Digital Trends에 말했습니다. “연속 레이저 펄스가 사용되어 경로를 따라 전파를 추적하기 위해 지연이 증가하면서 셔터를 엽니다. 많은 수의 픽셀과 빠른 셔터 덕분에 빛의 전파를 볼 수 있습니다. 카메라를 움직이지 않고 다른 카메라로 촬영한 이미지에 이미지를 중첩하지 않고 여러 장 촬영 카메라. 모든 것은 MegaX에서 이루어집니다.”
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그러나 이는 단지 초고속 카메라를 설정하고, 녹화를 하고, 빛을 비추는 것만이 아닙니다. 비행 중에는 일반적으로 빛이 보이지 않기 때문에 연구원들은 레이저 펄스의 광자가 공기 중에 입자를 산란시킬 때 광자에 집중해야 했습니다. 펄스의 궤적에 대한 지식과 펄스가 카메라에 도달하는 데 걸리는 시간을 활용하여 팀은 기계 학습 알고리즘을 활용하여 3D 광선 경로를 플롯했습니다.
Charbon은 이 작업의 주요 발전은 "빛 펄스의 위치를 3D로 재구성할 수 있는 능력과 시간을 더한 것"을 입증한 것이라고 말했습니다. [동등] 4D — 기계 학습 기술을 사용하고 위치에 따라 다른 겉보기 빛 속도 시연 관찰자."
그는 이것이 유용한 실제 응용 프로그램을 가질 수도 있다고 지적했습니다. 예상대로 가장 큰 분야 중 하나는 빠른 이미지 감지가 중요한 고에너지 물리학과 같은 분야의 과학적 응용이 될 것입니다. 그러나 바운스된 라이더가 자율주행 자동차가 세상을 인식하는 데 도움이 되는 것처럼 환경을 정확하게 재구성하기 위해 증강 현실 및 가상 현실과 같은 용도로도 사용될 수 있습니다. Charbon은 “또한 빠르고 정확한 4D 비전이 필요한 산업 응용 분야 및 로봇 공학에서도 이 카메라를 활용할 수 있습니다.”라고 말했습니다.
설명하는 논문 작품은 온라인에서 읽을 수 있습니다.
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