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.

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.

«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.