Камера, способна да улови движението на светлината, беше изобретена от екип учени в САЩ.

Оборудването, демонстрирано в Масачузетския технологичен институт (MIT), снима над 1 трилион кадъра в секунда, което е около 40 милиарда пъти по-бързо от стандартна телевизионна камера, обяснява Би Би Си.

При такава скорост е невъзможно да се заснеме директно отразената или дифузирана светлина в един кадър, поради което камерата сканира милиони пъти един и същ обект, за да фиксира преминаването й през сцената.

Това в действителност кара камерата да прилича много повече на осцилоскоп с изключително тясно поле на "заснемане", отколкото на фотоуред. Ефективната експозиция на всеки кадър е 2 трилионни от секундата, а заснетото движение на светлинен импулс е с честота половин трилион кадъра в секунда.

[mit.edu]

Методът е кръстен фемто-фотография (в публикацията го наричат още "стробоскопски") и според учените може да се използва за анализ на явления, протичащи с изключителна скорост. "За тази камера нищо не е твърде бързо", коментира Андреас Фелтен от екипа учени.

Уредът използва позната апаратура за събиране на данни от светлинни импулси. Той действа по същия начин, по който се създава изображението в традиционните кинескопи на телевизорите, при които през обработената със специален материал плоскост преминава една тънка хоризонтална линия.

Понеже всяко изображение на новата апаратура е еквивалентно само на една линия от тв екрана, за да се получи цялостен образ, са необходими стотици сканирания.

Учените са повтаряли всяка снимка, като с огледала са променяли ъгъла на камерата. Това означава, че с този процес могат да се визуализират единствено събития, които могат много пъти да се повторят абсолютно точно.

Андреас Фелтен и Рамеш Раскар

 

За създаването на "подвижно изображение" сцената се осветява с лазерен импулс с дължина по-малко от 1 милиметър на всеки 13 милиардни от секундата. Тези импулси задействат уреда, който улавя отразената светлина. Лазерът и камерата са синхронизирани така, че всеки импулс да е идентичен. Когато всяко от сканиранията на сцената се съедини с останалите в един образ, той изглежда като заснет наведнъж.

После с компютърна програма "снимките" се подреждат, за да образуват филм с продължителност 480 кадъра.

Процедурата отнема доста време, поради което член на екипа нарекъл уреда най-бавната най-бърза камера. Демонстрираният видеозапис, представящ част от секундата, е бил сглобен от кадри, заснемани в продължение на един час.

"Преди 50 години Док Едгъртън създаде спиращи дъха изображения на свръхбързо движещи се обекти, като например куршум в полет. Ние следваме неговите стъпки. Освен за научни изследвания нашите визуализации могат да се използват за вдъхновяване на художници и преподаватели", обясняват учените.