Форум свободного мнения

Объявление

Форум о криптовалюте

Информация о пользователе

Привет, Гость! Войдите или зарегистрируйтесь.


Вы здесь » Форум свободного мнения » Мир высоких технологий » Создана камера, записывающая триллион кадров в секунду>>


Создана камера, записывающая триллион кадров в секунду>>

Сообщений 1 страница 7 из 7

1

Создана камера, записывающая триллион кадров в секунду

"Во Вселенной нет ничего, что было бы слишком быстрым для этой камеры", - скромно заявляет потсдок Андреас Фельтен (Andreas Velten), один из авторов новой разработки.
Действительно в видеоролике ниже для примера показано, как камера регистрирует продвижение светового луча по литровой бутылке из-под газировки. В реальности этот процесс занимает около наносекунды. В замедленной съёмке мгновение можно растянуть на минуту.

Созданная учёными из MIT система называется Femto Photography, так как для освещения объектов съёмки используется фемтосекундный (10-15 c) титан-сапфировый лазер, который испускает импульсы через каждые 13 наносекунд (10-9 c).

Основой системы является электронно-оптическая камера, которая была создана для регистрации изменений интенсивности световых импульсов во времени. Отверстие в этой камере представляет собой тонкую щель. Лазерные импульсы (если точнее фотоны), отражаясь от предметов, попадают в щель, внутри они попадают в электрическое поле, которое направляет их на пикосекундные детекторы камеры. Последних около 500.

Электрическое поле меняется очень быстро, из-за этого камера имеет возможность отделить фотоны, которые попали в камеру раньше, от тех, что "пришли" позже. В результате "изображение" получается двумерным. Но только одно из измерений при этом пространственное. Вторым является время, которое определяется углом отклонения фотонов.

У "щелевой камеры" хороший угол обзора, но по вертикали "развёртка" камеры, по понятным причинам, невелика. Из-за этого при каждом пробеге импульса учёные получают "видеоролик", показывающий лишь часть объекта съёмки ("одномерный" ролик). Затем при помощи системы зеркал "взгляд" камеры поворачивается и делается новое видео, итак снова и снова. Все действия системы жёстко связаны, чтобы специальный алгоритм затем мог сшить полученные "фильмы" в один.

Один двумерный видеоролик Femto Photography монтируется из 480 кадров, каждый из которых экспонируется в течение 1,71 пикосекунды (аналог времени экспонирования в обычной камере) и имеет разрешение 500 на 600 пикселей. Чтобы получить конечное видео, демонстрирующее пробег импульса длительностью всего в наносекунду, требуется час съёмки. Из-за этого Рамеш Рашкар (Ramesh Raskar), глава MIT Media Lab, в которой была создана система, в шутку называет новое изобретение "самая медленная самая быстрая камера в мире".

Отметим для сравнения, что современные высокоскоростные камеры (используемые в науке и киноиндустрии) могут снимать несколько миллионов кадров в секунду. Они, как правило, работают так же, как и обычные потребительские цифровые камеры (чувствительная матрица ловит сигнал, приходящий от линз, конвертирует его в цифровой и записывает на диск). Однако их "способности" ограничены временем, необходимым для прохождения электрического сигнала по проводам в чипы (порядка 500 пикосекунд). Так как электронно-оптическая камера не нуждается в электронике для непосредственной записи падающего света, она действует быстрее.

Впрочем, и Femto Photography при всей своей скорости не может похвастаться идеальными характеристиками. Ведь для того чтобы записать видео, учёным необходимо долго снимать неподвижный объект (или повторяющееся действие). Это ограничивает области возможного практического применения системы.

Так, Femto Photography, вероятно, пригодится в изучении структуры новых материалов или биологических тканей ("ультразвуковое исследование светом", сравнивает Рашкар). Ещё один вариант – продвинутая вспышка для фотокамер. "Предел мечтаний - научить обычную камеру создавать иллюзию студийного света. Наша ультраскоростная съёмка позволяет проанализировать движение фотонов. Это означает, что затем мы можем создать фотографию, на которой фотоны как бы начали своё движение в другом месте", - говорит Рамеш.

Очень подробно о принципе работы новой камеры рассказывает статья учёных. В видеоролике ниже создатели кратко рассказывают о своём изобретении, далее показано освещение фемтосекундным лазером самых разных объектов.

Отметим, что ранее команда Раскара создала камеру, которая может снимать то, что происходит за углом, и камеру, способную наводить резкость фотографии уже после съёмки кадра. Лаборатории MIT Media Lab также принадлежит много других интересных технических решений.

Видео, записанное камерой. Луч света проходит через бутылку:

Подпись автора

Русские могут казаться недалекими, нахальными или даже глупыми людьми, но остается только молиться тем, кто встанет у них на пути. © Уинстон Черчилль
Народ, не имеющий национального самосознания — есть навоз, на котором произрастают другие народы. © Пётр Столыпин

+1

2

Наверника эта камера сильно продвинет вперёд сопряжённые науки. Представляю какой мощности нужно комп. чтоб обработать видео.

0

3

Не только науки кстати. Как сказано в статье, потребительский рынок так же может расшириться новыми типами фотовспышек, правильно распределяющими свет. Да и не только.

P.S. Ролик где создатели рассказывают о своём изобретении я не стал выкладывать, поскольку они рассказывают на английском. Кому интересно, в интернете найти его довольно просто.

Подпись автора

Русские могут казаться недалекими, нахальными или даже глупыми людьми, но остается только молиться тем, кто встанет у них на пути. © Уинстон Черчилль
Народ, не имеющий национального самосознания — есть навоз, на котором произрастают другие народы. © Пётр Столыпин

0

4

Белый написал(а):

Не только науки кстати. Как сказано в статье, потребительский рынок так же может расшириться новыми типами фотовспышек, правильно распределяющими свет. Да и не только.

Ну да я понял...

Меня конечно ошарашило это изобретение... например в интернет (ты то знаешь), надо скидывать ролики, или рекламу, с чатотой кадров не более 25/сек.

А тут, можно снять свет, взрыв... опять же в оборонке, для разработки новой брони например... и самих снарядов.
Круто короче!  :)

0

5

Очень полезное для науки изобретение, столько всего можно рассмотреть в действие замедленном во много раз. Для искусства тоже хорошо подойдет, например как кружка разбивается об пол, при сильно замедленной съёмки получится безумно красиво, как жидкость вылетает из разбитой посуды... что же придумают лет через двести?

Подпись автора

подпись удалена за рекламу других сайтов- вечный бан

0

6

Валерий 7.11 написал(а):

Ну да я понял...
Меня конечно ошарашило это изобретение... например в интернет (ты то знаешь), надо скидывать ролики, или рекламу, с чатотой кадров не более 25/сек.
А тут, можно снять свет, взрыв... опять же в оборонке, для разработки новой брони например... и самих снарядов.
Круто короче!

25 в секунду ибо человеческий глаз больше не способен воспринять. :) Больше 24 точнее. Кстати, я думаю в проигрывателе исходный ролик с такой камеры был бы длинной 0:00 и, вероятно, даже не воспроизвелся бы. Ну он как бы воспроизвелся бы, но ничего бы не произошло по сути. Может быть монитор мигнет, и то не факт. http://www.kolobok.us/smiles/standart/grin.gif

Подпись автора

Русские могут казаться недалекими, нахальными или даже глупыми людьми, но остается только молиться тем, кто встанет у них на пути. © Уинстон Черчилль
Народ, не имеющий национального самосознания — есть навоз, на котором произрастают другие народы. © Пётр Столыпин

0

7

anna4 написал(а):

что же придумают лет через двести?

я бы сказал бы лет через 20 еще можно ,но 200 это что то черезчур многовато!

Камера крутая ,правда считаю что у военных есть и по круче разве что только в обиход населению не дают эту технологию взять те же спутники слежения , все это круто но увы не доступно пока!

Подпись автора

Каждый человек имеет свою коллекцию масок, отличие которых только в их орнаменте!!!

0


Вы здесь » Форум свободного мнения » Мир высоких технологий » Создана камера, записывающая триллион кадров в секунду>>