Szybka kamera może dokonać wszelkiego rodzaju imponujących wyczynów, takich jak fotografia akcji w ultra slow-motion w sporcie lub filmach. Jedna rzecz, której nie widzisz zbyt często? Ultraszybki aparat, który jest tak szybki, jak to tylko możliwe faktycznie nagrywaj światło odbijanie się między lustrami. Właśnie to Edoardo Charbona jednak niedawno zademonstrował w Szwajcarskim Federalnym Instytucie Technologii w Lozannie — używając aparatu, który jest w stanie zarejestrować zdumiewające 24 000 klatek na sekundę.
Badacze wykorzystali Kamera MegaX, jednofotonowy czujnik obrazu oparty na diodzie lawinowej, do filmowania zaawansowanej technologicznie konfiguracji odbitego lustra w stylu Rube Goldberga. Sprzęt do demonstracji został zaprojektowany przez ucznia Charbona, Kazuhiro Morimoto, przy udziale badaczy Andrei Ardelean i Arin Ulku.
Polecane filmy
„Aparat działa w trybie bramkowanym, co oznacza, że do przechwytywania światła w miarę jego propagacji używana jest bardzo szybka migawka elektroniczna o czasie trwania 3,8 nanosekundy” – powiedział Charbon Digital Trends. „Wykorzystywane są kolejne impulsy laserowe, otwierające przesłonę z coraz większym opóźnieniem, aby podążać za propagacją po jej drodze. Dzięki dużej liczbie pikseli i krótkiej migawce można zobaczyć rozchodzenie się światła wielokrotne zdjęcia bez poruszania aparatem i bez nakładania zdjęć na zdjęcia zrobione innym aparatem kamery. Wszystko odbywa się na MegaX.”
Powiązany
- Pierwsza zewnętrzna kamera bezpieczeństwa Wyze może także nagrywać wideo w trybie offline
- Nissan wycofuje 1,2 miliona samochodów, aby mieć pewność, że właściciele nie będą mogli wyłączyć kamery cofania
Jednak nie chodzi tylko o ustawienie superszybkiego aparatu, naciśnięcie rekordu, a następnie zaświecenie światła. Ponieważ światło zwykle nie jest widoczne w locie, badacze musieli skupić się na fotonach pochodzących z impulsu laserowego, które rozpraszają cząsteczki w powietrzu. Wykorzystując wiedzę o trajektorii impulsu i czasie dotarcia impulsu do kamery, zespół wykorzystał algorytmy uczenia maszynowego do wykreślenia trójwymiarowej ścieżki światła.
Charbon powiedział, że głównym postępem prac jest wykazanie „możliwości rekonstrukcji położenia impulsów światła w przestrzeni 3D – plus czas, [wyrównywanie] 4D — wykorzystanie technik uczenia maszynowego i demonstracja różnej pozornej prędkości światła w zależności od położenia obserwator."
Zauważył, że może to mieć również przydatne zastosowania w świecie rzeczywistym. Jak można się spodziewać, jednym z najważniejszych będą zastosowania naukowe w takich dziedzinach jak fizyka wysokich energii, gdzie ważne jest szybkie wykrywanie obrazów. Można go jednak również wykorzystać do zastosowań takich jak rzeczywistość rozszerzona i wirtualna w celu dokładnego rekonstruowania środowisk, podobnie jak odbity lidar pomaga samochodom autonomicznym postrzegać świat. „Również zastosowania przemysłowe i robotyka wymagające szybkiego i dokładnego widzenia 4D mogą wykorzystać tę kamerę” – powiedział Charbon.
Artykuł opisujący praca jest dostępna do przeczytania w Internecie.
Zalecenia redaktorów
- Czy aparat Google Pixel 6 Pro może pokonać Samsunga Galaxy S21 Ultra? dowiedziałem się
- BMW przypomina 257 000 samochodów, aby mieć pewność, że właściciele nie będą mogli wyłączyć kamery cofania
Ulepsz swój styl życiaDigital Trends pomaga czytelnikom śledzić szybko rozwijający się świat technologii dzięki najnowszym wiadomościom, zabawnym recenzjom produktów, wnikliwym artykułom redakcyjnym i jedynym w swoim rodzaju zajawkom.
