Виробникам комерційних камер приготуватися? Нова технологія значно здешевить надшвидкісне знімання

Вчені з Національного інституту наукових досліджень (INRS) у Канаді в співпраці з Університетом Конкордія та Meta Platforms Inc. представили революційну камеру для надшвидкісного відображення в режимі реального часу. Про це йдеться у вересневому випуску журналу Optica. Нова розробка може покласти край бізнесу на виробництві надшвидких комерційних фотокамер, вартість яких становить від $100 тис. Редакція MC.today переповідає подробиці.

splash water

Камера надшвидкісного відображення в режимі реального часу (DRUM) з дифракційним затвором призначені для деталізованого знімання процесів, які відбуваються на високій швидкості. Це може бути падіння краплі води, молекулярні взаємодії тощо.

New high speed DRUM technology puts $100,000 cameras at risk https://t.co/gZP74IpRag pic.twitter.com/e9dRASfPsM

— miindet (@miindet) September 17, 2023

«Наша камера використовує абсолютно новий метод для отримання високошвидкісних зображень. Її здатність реагувати на найменші зміни в реальному часі та робити мільйони знімків упродовж секунди не поступається комерційним камерам такого класу. Але наша технологія коштує більш як вдесятеро менше», – пояснив дослідник, професор і науковий керівник Лабораторії прикладних обчислювальних зображень в INRS Цзіньян Лян.

Основною проблемою у виробництві комерційних камер для високошвидкісного знімання досі було забезпечення захоплення кадрів і підтримки пропускної здатності світла або тимчасової роздільної здатності. Тому дослідники вдалися до оптичної дистракції, яка має змінні часові властивості.

В традиційних камерах затвори реагують, коли світло досягає датчика. Вони швидко відкриваються та закриваються певну кількість разів, перш ніж зчитають зображення та створять високошвидкісну відеосцену.

Команда Ляна експериментувала з кутами нахилу періодичних граней. Завдяки цьому вдалося збільшити здатність пристроїв до захоплення кадрів. Такого ефекту вдалося досягти завдяки цифровому мікродзеркальному пристрою, який активує дифракційний затвор без будь-яких механічних рухів. Тепер нові камери можуть робити набагато більше якісних знімків, які потім можна плавно комбінувати для створення надшвидких відео.

«У довгостроковій перспективі фотографування з використанням DRUM сприятиме прогресу в біомедицині та автоматизованих технологіях, таких як лідар, де швидкість в створенні зображення дозволить точніше сприймати небезпеку», – сказав Цзіньян Лян.

• Ми також розповідали про нещодавню церемонію нагородження лауреатів Шнобелівської премії, що презентували найбільш химерні чи тривіальні дослідження. За які напрацювання науковців відзначили цього року, можна почитати тут.