Vysokorýchlostná kamera dokáže vytiahnuť všelijaké pôsobivé kúsky, ako napr ultra spomalená akčná fotografia v športe alebo vo filmoch. Jedna vec, ktorú nevidíte príliš často? Ultrarýchly fotoaparát, ktorý je taký rýchly, ako len môže skutočne zaznamenáva svetlo poskakovanie medzi zrkadlami. presne to Edoardo Charbon na Švajčiarskom federálnom technologickom inštitúte v Lausanne však nedávno demonštrovali – pomocou fotoaparátu, ktorý dokáže zaznamenať ohromujúcich 24 000 snímok za sekundu.
Výskumníci použili Fotoaparát MegaX, jednofotónový lavínový diódový obrazový snímač na natáčanie ich high-tech nastavenia odrazeného zrkadla v štýle Rubea Goldberga. Hardvér pre demonštráciu navrhol Charbonov študent Kazuhiro Morimoto s príspevkami od výskumníkov Andrei Ardelean a Arin Ulku.
Odporúčané videá
"Kamera funguje v hradenom režime, čo znamená, že na zachytenie svetla pri jeho šírení sa používa veľmi rýchla elektronická uzávierka 3,8 nanosekundy," povedal Charbon pre Digital Trends. „Používajú sa následné laserové impulzy, ktoré otvárajú uzávierku s narastajúcim oneskorením, aby sledovali šírenie pozdĺž jej dráhy. Vďaka veľkému počtu pixelov a rýchlej uzávierke je vidieť šírenie svetla viacnásobné zábery bez pohybu fotoaparátu a bez prekrývania záberov s inými zábermi kamery. Všetko sa robí na MegaX.”
Súvisiace
- Prvá vonkajšia bezpečnostná kamera Wyze dokáže nahrávať video aj offline
- Nissan zvoláva 1,2 milióna áut, aby zabezpečil, že majitelia nebudú môcť vypnúť zadnú kameru
Nejde však len o nastavenie superrýchlej kamery, nahratie záznamu a následné rozsvietenie svetla. Pretože svetlo nie je bežne viditeľné, keď je za letu, výskumníci sa museli zamerať na fotóny z laserového impulzu, keď rozptyľujú častice vo vzduchu. Na základe znalostí o trajektórii impulzu a o tom, ako dlho impulzom trvalo, kým sa dostali do kamery, tím využil algoritmy strojového učenia na vykreslenie 3D svetelnej dráhy.
Charbon povedal, že hlavným pokrokom práce je demonštrovať „schopnosť rekonštruovať polohu impulzov svetla v 3D – plus čas, [rovná sa] 4D — pomocou techník strojového učenia a demonštrácie rôznej zdanlivej rýchlosti svetla v závislosti od polohy pozorovateľ."
Poznamenal, že by to mohlo mať aj niekoľko užitočných aplikácií v reálnom svete. Ako sa dá predpokladať, jednou z veľkých budú vedecké aplikácie v oblastiach, ako je fyzika vysokých energií, kde je dôležité robiť rýchlu detekciu obrazu. Dalo by sa však použiť aj na veci, ako je rozšírená a virtuálna realita na presnú rekonštrukciu prostredia, podobne ako odrazený lidar pomáha samoriadiacim autám vnímať svet. „Túto kameru by mohli využiť aj priemyselné aplikácie a robotika, ktoré si vyžadujú rýchle a presné 4D videnie,“ povedal Charbon.
Dokument popisujúci práca je k dispozícii na čítanie online.
Odporúčania redaktorov
- Dokáže fotoaparát Pixel 6 Pro od Googlu poraziť Samsung Galaxy S21 Ultra? som zistil
- BMW zvoláva 257 000 áut, aby sa zabezpečilo, že majitelia nebudú môcť vypnúť spätnú kameru
Zlepšite svoj životný štýlDigitálne trendy pomáhajú čitateľom mať prehľad o rýchlo sa rozvíjajúcom svete technológií so všetkými najnovšími správami, zábavnými recenziami produktov, užitočnými úvodníkmi a jedinečnými ukážkami.
