Πειραματική κάμερα καταγράφει 156,3 τρισεκατομμύρια καρέ το δευτερόλεπτο

[Snoob]

Η εξέλιξη αυτή αναμένεται να οδηγήσει σε σημαντικές προόδους σε ευρύ φάσμα ερευνητικών παρατηρήσεων.

Επιστήμονες δημιούργησαν μια ασύλληπτα γρήγορη επιστημονική κάμερα, η οποία καταγράφει εικόνες με ρυθμό κωδικοποίησης στα 156,3 terahertz (THz), δηλαδή ίσο με 156,3 τρισεκατομμύρια καρέ το δευτερόλεπτο. Η κάμερα αυτή, με την ονομασία SCARF (swept-coded aperture real-time femtophotography) είναι, προφανώς, πειραματική, ερευνητικής κατηγορίας και θα μπορούσε να οδηγήσει σε σημαντικές εξελίξεις σε τομείς που καταγράφουν μικρό-συμβάντα, τα οποία έρχονται και παρέρχονται πολύ γρήγορα ακόμη και για τα δεδομένα των πλέον εξελιγμένων επιστημονικών αισθητήρων που είναι διαθέσιμοι επί του παρόντος.

Η SCARF κατόρθωσε να καταγράψει με επιτυχία διαδικασίες όπως η απορρόφηση σε έναν ημιαγωγό και ο απομαγνητισμός ενός μεταλλικού κράματος. Η εξέλιξη αυτή θα μπορούσε να ανοίξει νέους δρόμους σε τομείς, από τη μελέτη των ωστικών κυμάτων μέχρι την ανάπτυξη αποτελεσματικότερων φαρμακευτικών σκευασμάτων.

Επικεφαλής της ερευνητικής ομάδας ήταν ο καθηγητής Τζινγιάνκ Λιάνγκ, του καναδικού Εθνικού Ινστιτούτου Επιστημονικής Έρευνας (INRS). Είναι διεθνώς αναγνωρισμένος πρωτοπόρος της υπερταχείας φωτογράφισης και έχει βασίσει τις επιτυχίες του σε έρευνα την οποία δημοσίευσε προ εξαετίας. Τα αποτελέσματα της πρόσφατης ερευνητικής προσπάθειας δημοσιεύτηκαν στο Nature και παρουσιάστηκαν περιληπτικά σε δελτίο τύπου το οποίο εξέδωσε το INRS.

Ο καθηγητής Λιάνγκ και οι συνεργάτες του παρουσίασαν την έρευνά τους ως μια νέα προσέγγιση της υπερταχείας φωτογράφισης. Συνήθως, τα συστήματα αυτά ακολουθούν μια διαδοχική προσέγγιση: καταγράφουν ένα προς ένα τα καρέ, τα οποία συνενώνουν στη συνέχεια, ώστε να παρατηρήσουν το αντικείμενο της έρευνας σε κίνηση. Όμως, η προσέγγιση αυτή έχει ορισμένους περιορισμούς. "Λόγου χάρη, φαινόμενα όπως η κατάλυση με φωτονικά παλμικά λέιζερ, η αλληλοεπίδραση των ωστικών κυμάτων με ζωντανά κύτταρα και το οπτικό χάος είναι αδύνατο να παρατηρηθούν με αυτό τον τρόπο", ανέφερε ο καθηγητής Λιάνγκ.

Το νέο σύστημα βασίζεται στην προηγούμενη έρευνα του Λιάνγκ με στόχο την ανατροπή της παραδοσιακής λογικής στην υπερταχεία φωτογράφιση. Με εξαιρετικά απλουστευμένους όρους, η κάμερα καταγράφει πληροφορίες επιτρέποντας στο φως να εισχωρεί στον αισθητήρα της σε ελαφρώς διαφορετικούς χρόνους. Καθώς δεν υποχρεώνεται να επεξεργάζεται τα χωρικά δεδομένα τη στιγμή της καταγραφής, η κάμερα απελευθερώνεται ώστε να καταγράψει εξαιρετικά γρήγορους παλμούς λέιζερ, με ταχύτητα έως και 156,3 τρισεκατομμυρίων φορών το δευτερόλεπτο. Την επεξεργασία των δεδομένων αυτών, σε μορφή raw, αναλαμβάνει στη συνέχεια αλγόριθμος, ο οποίος αποκωδικοποιεί τις χρονικά κατατμημένες πληροφορίες, μεταμορφώνοντας κάθε ένα από τα τρισεκατομμύρια καρέ που κατέγραψε το σύστημα σε μια πλήρη, κινούμενη εικόνα.

Το εντυπωσιακό είναι πως το σύστημα αυτό δημιουργήθηκε χρησιμοποιώντας εμπορικά διαθέσιμα οπτικά μέρη, όπως αναφέρεται στη μελέτη. Η ερευνητική ομάδα περιγράφει το SCARF ως χαμηλού κόστους και χαμηλής κατανάλωσης σύστημα, το οποίο επιτυγχάνει υψηλής ποιότητας μετρήσεις, σε σχέση με τις υφιστάμενες τεχνικές.

Παρότι το SCARF εστιάζει περισσότερο στην έρευνα, παρά στους καταναλωτές, τα μέλη της ομάδας συνεργάζονται ήδη με δύο εταιρίες, την Axis Photonique και τη Few-Cycle, προκειμένου να αναπτύξουν εμπορικές εκδόσεις, που πιθανότατα θα απευθύνονται σε επιστήμονες που εργάζονται σε άλλους πανεπιστημιακούς ή επιστημονικούς οργανισμούς.

Αναλυτικότερες τεχνικές προδιαγραφές του συστήματος καθώς και πληροφορίες για τις πιθανές εφαρμογές του περιλαμβάνονται στο πλήρες κείμενο της μελέτης, όπως δημοσιεύεται στο Nature.

Διαβάστε ολόκληρο το άρθρο

[NiKoSmile]

Εντάξει, αλλά αυτό δεν σημαίνει τίποτα αν δεν πείτε την ανάλυση. Μπορεί να φτάνει τα τρισεκατομμύρια fps, αλλά στην πραγματικότητα καταγράφει εικόνες μερικών pixels.

[herbalife3]

3 λεπτά πριν, NiKoSmile είπε

Εντάξει, αλλά αυτό δεν σημαίνει τίποτα αν δεν πείτε την ανάλυση. Μπορεί να φτάνει τα τρισεκατομμύρια fps, αλλά στην πραγματικότητα καταγράφει εικόνες μερικών pixels.

Ε ναι κλαιν τζ

 

4 λεπτά πριν, NiKoSmile είπε

Εντάξει, αλλά αυτό δεν σημαίνει τίποτα αν δεν πείτε την ανάλυση. Μπορεί να φτάνει τα τρισεκατομμύρια fps, αλλά στην πραγματικότητα καταγράφει εικόνες μερικών pixels.

Ε ναι ρε συ τζάμπα η ανακάλυψη από ΕΠΙΣΤΉΜΟΝΕΣ. Πες τα εσύ αδελφέ εγώ εσένα εμπιστεύομαι 🤣

[alexpap]

Αν υποθέσουμε ότι ένα δευτερόλεπτο αυτής της ταχύτητας το μετατρέψουμε σε video 60 fps τότε νομίζω έχουμε.

156,3χ10¹²/(60x86400x365,25) = 82.547,468 χρόνια (αν δεν έχω ξανακάνει λάθος) για να δει κάποιος το  video ενός δευτερολέπτου αυτή της λήψης με ταχύτητα 60καρέ το δευτερόλεπτο.

Νομίζω ένας άνθρωπος ζει λιγότερο από 100 χρόνια μέχρι τώρα.

Πόσο αποθηκευτικό χώρο θέλω για αυτό το δευτερόλεπτο και τι ταχύτητα αναζήτησης για να μπορώ να το επεξεργαστώ και να είναι αξιοποιήσιμο.

Όπου

86400=τα δευτερόλεπτα της μίας ημέρας και

365,25=πόσες ημέρες έχει ένα χρόνος περίπου με ακρίβεια Ιουλιανού ημερολογίου.

Ενδιαφέρον!

[load]

2 minutes ago, NiKoSmile said:

Εντάξει, αλλά αυτό δεν σημαίνει τίποτα αν δεν πείτε την ανάλυση. Μπορεί να φτάνει τα τρισεκατομμύρια fps, αλλά στην πραγματικότητα καταγράφει εικόνες μερικών pixels.

Δεν ειναι δημοσιευση για commercial camera να τραβαμε βιντεο εξω. Ειναι απλα ενας νεος τροπος επεξεργασιας των οπτικων σηματων που απορροφωνται σε διαφορετικες χρονικες στιγμες. Και ολο αυτο εγινε με κλασικα οπτικα απο thorlabs και τον αλγοριθμο που ανεπτυξαν. Οταν περασει απο το πειραματικο σταδιο σε εμπορευσιμο προιον για εργαστηρια και ερευνα, μετα ισως γινει κ ενα προιον με παραπανω pixels και αναλυση για καθημερινη χρηση..

[oldnew]

Αναμένεται να χρησιμοποιήθει στην κάμερα του samsung galaxy s35 ultra.. 

[μαστερ]

Δλδ τώρα πια παιρνει τα πρωτεία στην ταχύτητα από το κόψιμο;

[rodosf1]

3 λεπτά πριν, μαστερ είπε

Δλδ τώρα πια παιρνει τα πρωτεία στην ταχύτητα από το κόψιμο;

Επιτέλους θα προλάβουμε να δούμε on camera την κίνηση που κάνει το χέρι του ταρίφα από τη στιγμή που ανάβει το πράσινο φανάρι μέχρι να πατήσει την κόρνα για να ξεκινήσει ο μπροστά! 

[NiKoSmile]

17 λεπτά πριν, herbalife3 είπε

Ε ναι ρε συ τζάμπα η ανακάλυψη από ΕΠΙΣΤΉΜΟΝΕΣ. Πες τα εσύ αδελφέ εγώ εσένα εμπιστεύομαι 🤣

Καταρχήν δεν είναι ανακάλυψη είναι μία εφεύρεση σε πολύ αρχικό στάδιο.

[gjp1000]

24 λεπτά πριν, herbalife3 είπε

Ε ναι κλαιν τζ

Ε ναι ρε συ τζάμπα η ανακάλυψη από ΕΠΙΣΤΉΜΟΝΕΣ. Πες τα εσύ αδελφέ εγώ εσένα εμπιστεύομαι 🤣

σωστοςςςςςςς, γιαυτο οι ξενοι μας εχουν σε μνημονια

[herbalife3]

15 λεπτά πριν, rodosf1 είπε

Επιτέλους θα προλάβουμε να δούμε on camera την κίνηση που κάνει το χέρι του ταρίφα από τη στιγμή που ανάβει το πράσινο φανάρι μέχρι να πατήσει την κόρνα για να ξεκινήσει ο μπροστά! 

Χαχαχαχα τί είπε ο φίλος. Έκλαψα

Σε ευχαριστώ 

[johnnieinlab]

21 λεπτά πριν, alexpap είπε

Αν υποθέσουμε ότι ένα δευτερόλεπτο αυτής της ταχύτητας το μετατρέψουμε σε video 60 fps τότε νομίζω έχουμε.

156,3χ10¹²/(60x86400x365,25) = 82.547,468 χρόνια (αν δεν έχω ξανακάνει λάθος) για να δει κάποιος το  video ενός δευτερολέπτου αυτή της λήψης με ταχύτητα 60καρέ το δευτερόλεπτο.

Νομίζω ένας άνθρωπος ζει λιγότερο από 100 χρόνια μέχρι τώρα.

Πόσο αποθηκευτικό χώρο θέλω για αυτό το δευτερόλεπτο και τι ταχύτητα αναζήτησης για να μπορώ να το επεξεργαστώ και να είναι αξιοποιήσιμο.

Όπου

86400=τα δευτερόλεπτα της μίας ημέρας και

365,25=πόσες ημέρες έχει ένα χρόνος περίπου με ακρίβεια Ιουλιανού ημερολογίου.

Ενδιαφέρον!

Ξεκινάς με λάθος υπόθεση. Είναι κάμερα που θα χρησιμοποιηθεί για να καταγράψει φαινόμενα που είναι αδύνατο να καταγραφούν τώρα. Αλλά και πάλι δεν σε ενδιαφέρει να κάτσεις με την παρέα σου να το δεις σε 60 fps τρώγοντας πατατάκια.

Παραθέτω από το αρχικό, για να κατανοήσεις τη χρήση:
SCARF makes it possible to observe unique phenomena that are ultrafast, non-repeatable, or difficult to reproduce, such as shock wave mechanics in living cells or matter. These advances could potentially be used to develop better pharmaceutics and medical treatments.

[Eloy]

Λογικά αναφέρονται σε "καρέ" του ενός πιξελ.  Αρα 156 τρις pixels/sec. Mε 1pixel-1byte, χρειαζόμαστε αποθηκευτικό μέσο με ικανότητα αποθήκευσης  156 terabytes/sec... Για έγχρωμο καρέ, θέλουμε τα παραπάνω Χ 3... Για να βρεις και την ικανότητα της οθόνης απεικόνισης, πολλαπλασιάζεις αυτό το νούμερο με το refresh rate της...

Επεξ/σία 7 Απριλίου από Eloy

[Stergios74]

Είναι για αστραπιαία συμβάντα. Λίγα καρέ χρειάζονται αλλά με διαφορά καποιων τρισεκατομυριοστων του δευτερολεπτου. Το ένα δευτερόλεπτο είναι αιώνας γι αυτην την κλίμακα. Αν πχ πάρουμε 10 καρέ από ένα τέτοιο συμβάν είμαστε οκ. Και χρειάζονται λίγα kb. 

[nepomuk]

Δηλ δεν υπαρχει οριο στις υποδιαιρεσεις του χρονου ; Φιλοσοφικο το ερωτημα .