Categories
Tehnologie

Filmează lumina în zbor cu Femto Camera la o mie de miliarde de cadre pe secundă

Scrisesem în urmă cu ceva timp despre femtocamerele care filmează fotonii în zbor. Nu sunt un trilion de cadre pe secundă, ci o mie de miliarde (un bilion). Important este că printr-un procedeu complicat e poate reproduce traseul luminii în zbor.

Detaliile despre femotocameră le poți găsi aici iar de curând s-a făcut vâlvă cu camerele care pot vedea după colțuri. Folosindu-se aceeași femtocameră și lasere se poate recepta lumina reflectată de pe un perete pentru a reproduce o imagine a obiectelor de după colț. Ce zici de asta?

Dispozitivul acesta se numește Cornar și a fost dezvoltat de Ramesh Raskar și echipa sa de la MIT Labs.

În filmul de mai sus poți vedea utilizările unei asemenea camere și cum ar trebui să funcționeze Cornar. Tehnologia a intrat de ceva timp în domeniul science-fiction. Cine va mai crea filme SF va trebui să își pună ine capul la contribuție.

Cum funcționează femtocamerele, minunăția tehnologică a anului 2012? Ei bine, se trimit foarte multe pulsuri laser de lungime de 1mm în fiecare secundă iar femtocamera înregistrează un film unidimensional (fășie de 1 pixel) al traseului. Se repetă experimentul de foarte multe ori pentru aceeași fășie de 1 pixel. Apoi, cu ajutorul unor oglinzi cărora le schimbi unghiul imaginea de la experiment este transmisă către femtocamră care înregistrează următoarea fâșie de 1 pixel din film.

După ce s-au strâns mulți gigabaiți de asemenea filme unidimensionale, acestea sunt compuse într-un film bidimensional cu ajutorul calculatorului.

Nu, femtocamera nu reușește să prindă lumina dintr-o singură filmare, ci e nevoie de repetarea de mii de ori a transmisiei de pulsuri cu laserul pentru a prinde cadrele cum trebuie. Totuși, chiar și după recompunere e incredibil nivelul la care a ajuns tehnologia. La o mie de miliarde (un bilion) de cadre pe secundă ar trebui să urmărești un an de zile filmul unui glonte zburând prin aer.

Cornar ar putea fi folosit pentru evitarea accidentelor, când mașina poate vedea după colt sau în cazul incendiilor când ai putea vedea dacă cineva este într- casă. Iată o imagine cu ideea de bază a Cornar:
bounces-cornar-femto-camera

Mai e puțin până vom avea așa camere în telefoane. Mai așteaptă două decenii, da?

Categories
Tehnologie

Un trilion de cadre pe secundă sau cum tehnologia accelerează timpul

Femto photography este procesul prin care poți filma fotonii în timp ce se deplasează prin spațiu. Știința și tehnologia au ajuns la un asemenea nivel în care se poate filma un trilion de cadre pe secundă pentru a surprinde un grup de fotoni cum trec prinstr-o sticlă de plastic plină cu apă.

În ultimele două ore am citit și recitit articolele pe această temă, am urmărit filmele de prezentare și tot mi se pare de-a dreptul fantastic. De văzut tot am văzut filme în care gloanțele sunt prezentate în slow motion, dar lumina e de un milion de ori mai rapidă.

Ca să suprindă grupul de fotoni în “zbor” este folosită o cameră specială numită streak camera care are 500 de senzori ce sunt porniți la distanță de 1/1012 secunde (a trilioana parte dintr-o secundă) unul de altul.

Ca să surprindă lumina în timp ce se deplasează sunt trimise mai multe pulsuri de lumină printr-un laser. Este nevoie de mai multe pulsuri odată pentru a putea surprinde grupul de fotoni. În timp ce lumina își vede de drum camera filmează numai o fășie orizontală destul de îngustă. Rezultă de aici un film 1D

Ca să obțină un film 2D normal ei repetă de foarte multe ori trimiterea acestor pulsuri de lumină și schimbă unghiul a două oglinzi situate chiar lângă obiectuvul camerei. În felul acesta se obțin fășii din alte zone ale traseului făcut de lumină. La final camera combină toate filmele 1D pentru a obține un film 2D demn de filmele SF sau chiar mai mult. Nu știu să fi auzit în filmele SF de filmarea luminii în zbor.

Cercetarea a fost realizată de cercetătorii de la MIT, Andreas Velten, Ramesh Raskar și Moungi Bawendi. Scopul central a fost acela de a vedea cum se propagă lumina și cum este abosrbită aceasta în diferite corpuri. Trebuie să recunosc că este prima dată când avem ocazia să vedem “pe viu” cât de fluidă este lumina. Nu răde. Dat fiind că lumina este undă electromagentică se comportă asemeni unui val… mai special 😛

În articolul de pe MIT News se explică, în linii mari, cum s-a realizat experimetul. La fel, pe pagina dedicată acestei cercetări fantastice poți afla tot felul de detalii interesante și să vezi mai multe filme de prezentare. Acesta este unul dintre momentele în care mi-aș fi dorit să fi învățat toată fizica și matematica și s-o visez zi și noapte. Poate nu e prea târziu.

Mai jos ai filmul care explică cum funcționează sistemul. În 10 – 20 de ani vom avea așa ceva în buzunare. Care te pui al o întrecere de filme ultra-mega-slo-mo cu mine? Via [Discovery News].