Таким образом, новая сверхбыстрая пленочная камера сможет снимать невероятно быстрые процессы в химии, физике, биологии и биомедицине, которые до сих пор не были засняты на пленку.Чтобы проиллюстрировать эту технологию, исследователи успешно засняли, как свет — совокупность фотонов — проходит расстояние, соответствующее толщине бумаги.
На самом деле это занимает всего пикосекунду, но на пленке процесс замедлен в триллион раз.В настоящее время высокоскоростные камеры снимают изображения одно за другим в последовательности. Новая технология основана на инновационном алгоритме и вместо этого захватывает несколько закодированных изображений на одном изображении. Затем он затем сортирует их в видеопоследовательность.
Короче говоря, этот метод включает в себя воздействие света на то, что вы снимаете (например, химическую реакцию), в виде лазерных вспышек, где каждому световому импульсу присваивается уникальный код. Объект отражает световые вспышки, которые сливаются в единую фотографию.
Впоследствии они разделяются с помощью ключа шифрования.Пленочная камера изначально предназначена для использования исследователями, которые буквально хотят лучше понять многие чрезвычайно быстрые процессы, происходящие в природе.
Многие из них происходят в пикосекундном и фемтосекундном масштабе, что невероятно быстро — количество фемтосекунд в одной секунде значительно больше, чем количество секунд в жизни человека.«Это относится не ко всем процессам в природе, но к некоторым из них, например, взрывам, плазменным вспышкам, турбулентному горению, активности мозга у животных и химическим реакциям. Теперь мы можем снимать такие чрезвычайно короткие процессы», — говорит Элиас Кристенссон. . «В долгосрочной перспективе технология также может быть использована промышленностью и другими лицами».
Однако для самих исследователей наибольшее преимущество этой технологии заключается не в том, что они установили новый рекорд скорости, а в том, что теперь они могут снимать, как конкретные вещества изменяются в одном и том же процессе.«Сегодня единственный способ визуализировать такие быстрые события — это сфотографировать неподвижные изображения процесса. Затем вам нужно попытаться повторить идентичные эксперименты, чтобы получить несколько неподвижных изображений, которые впоследствии можно будет отредактировать в фильм. Проблема с этим подходом заключается в том, что очень маловероятно, что процесс будет идентичным, если вы повторите эксперимент », — говорит он.
В большинстве случаев Элиас Кристенссон и Андреас Эн проводят исследования горения — области, которая, как известно, трудна и сложна для изучения. Конечная цель этого фундаментального исследования — сделать автомобильные двигатели, газовые турбины и котлы нового поколения более чистыми и более экономичными. Горение контролируется рядом сверхбыстрых процессов на молекулярном уровне, которые теперь можно запечатлеть на пленке.
Например, исследователи будут изучать химию плазменных разрядов, время жизни квантовых состояний в среде горения и в биологических тканях, а также то, как инициируются химические реакции. Осенью будет больше киноматериалов.
О камере:Исследователи называют технологию FRAME — Frequency Recognition Algorithm for Multiple Exposures.
Обычная камера со вспышкой использует обычный свет, но в этом случае исследователи используют «кодированные» световые вспышки как форму шифрования. Каждый раз, когда на объект попадает кодированная световая вспышка — например, в результате химической реакции в горящем пламени — объект излучает сигнал изображения (ответ) с точно такой же кодировкой. Все следующие световые вспышки имеют разные коды, и сигналы изображения фиксируются на одной фотографии.
Эти закодированные сигналы изображения впоследствии разделяются с помощью ключа шифрования на компьютере.Немецкая компания уже разработала прототип технологии, а это значит, что примерно через два года ею смогут пользоваться больше людей.Видео: https://www.youtube.com/watch?v=smvu8sQ2PaAfeature=youtu.be