Home
» ويكي
»
أسرع كاميرا في العالم يمكنها التصوير بسرعة 156.3 تريليون إطار في الثانية (fps)
أسرع كاميرا في العالم يمكنها التصوير بسرعة 156.3 تريليون إطار في الثانية (fps)
نجح مهندسون في مركز أبحاث الاتصالات INRS Énergie Matériaux في تطوير كاميرا يمكنها التقاط الصور بسرعة 156.3 تريليون إطار في الثانية، وهي أسرع كاميرا في العالم لالتقاط الأحداث التي تحدث في بضع فمتوثانية (الفيمتو ثانية هي مليون من مليار جزء من الثانية).
ولوضع ذلك في المنظور الصحيح، تعمل أفضل كاميرات الحركة البطيئة على الهواتف عادةً بمعدل بضع مئات من الإطارات في الثانية، بينما تعمل كاميرات الفيديو الاحترافية بمعدل بضعة آلاف من الإطارات في الثانية.
محاكاة أسرع نظام كاميرا في العالم SCARF. الصورة: INRS
اعتمد فريق البحث على تقنية تُسمى التصوير فائق السرعة المضغوط (CUP)، والتي يمكنها التقاط 100 مليار إطار في الثانية، والتي طوروها في عام 2014. ثم طوروا تقنية تُسمى T-CUP، حيث يرمز الحرف T إلى "تريليون إطار/ثانية"، والتي يمكنها التقاط ما يصل إلى 10 تريليون إطار في الثانية. في عام 2020، يمكن لإصدار يسمى التصوير الطيفي المضغوط فائق السرعة (CUSP) التقاط ما يصل إلى 70 تريليون إطار في الثانية. والآن نجح الباحثون في مضاعفة السرعة إلى 156.3 تريليون إطار في الثانية.
يُطلق على نظام الكاميرا الجديد اسم "التصوير الفيمتوثانية في الوقت الحقيقي باستخدام فتحة المسح" (SCARF).
يعمل جهاز SCARF عن طريق إطلاق نبضة قصيرة جدًا من ضوء الليزر، والتي تمر عبر الكائن أو الحدث المراد تصويره.
إذا كنت تقوم بتصوير الضوء مثل قوس قزح، فسوف تسجل الكاميرا الطول الموجي الأحمر أولاً، يليه البرتقالي، والأصفر، وأخيراً البنفسجي. يسجل نبض ضوء الليزر التغيير بأكمله حيث يتم نقل كل لون بدوره في وقت قصير للغاية. تمر هذه النبضة الضوئية بعد ذلك عبر سلسلة من المكونات التي تركزها وتنعكسها وتحيودها وترميزها، وأخيراً تحولها إلى بيانات يمكن لجهاز الكمبيوتر إعادة بنائها في صورة نهائية عندما تصل إلى مستشعر كاميرا جهاز اقتران الشحنة (CCD).
ويقول الفريق إن نظام الكاميرا الخاص بهم قادر على التقاط الأحداث التي تحدث بسرعة كبيرة بحيث لا تتمكن الإصدارات السابقة من التكنولوجيا من ملاحظتها، مثل موجات الصدمة التي تنتقل عبر المادة أو الخلايا الحية، وهو ما سيساعد في تحسين مجالات مثل الجغرافيا، والأحياء، والكيمياء، وعلوم المواد والهندسة. وتوجد تفاصيل الجهاز في ورقة بحثية نشرت في مجلة Nature Communications.