6 millió fps sebességű videókamera

[secto_r88]

A UCLA egyetem kutatóinak akik Keisuke Goda és Kevin Tsia Bahram Jalali kutatásvezető segítségével sikerült megalkotniuk egy olyan kamera rendszert mely képes 6 millió képkocka másodpercenkénti rögzítésére, így ez jelenleg a világ leggyorsabb képrögzítő rendszere. A különleges eszköz működése gyökeresen eltér az eddig ismertektől és nincs szükség tradicionális CCD vagy CMOS képérzékelőkre.

 

A technológia lelkét a STEAM vagyis Serial Time-Encoded Amplified Microscopy jelenti, mely a lézer impulzusok rendkívül pontos manipulációján alapszik.

 

Az eljárás során elképesztően rövid ideig tartó lézer impulzussal világítják meg a célt. A másodperc egy billiomod részéig tartó lézer impulzusok igen széles színspektrumot tartalmaznak. Két optikai elem a tűhegynyi lézer impulzusokat szétválasztja színek két dimenziós rendezett csoportjába. Ez a kétdimenziós szivárványháló világítja meg a mintát. A szivárvány egy része visszaverődik a felületről és a visszaverődések az eredeti pályájukon haladnak visszafelé. Amikor a 2D-s szivárvány visszaverődés visszaérkezik a kép már benne van az impulzus színspektrumában, majd ez az egész optikai információ halmaz visszamegy a diszperzív optikai rendszeren ami eredetileg szétszórta, de most újra egyetlen apró impulzussá egyesül, melyben már bele van kódolva a teljes képi információ.

 

Ez a rendkívül rövid impulzus azonban értelmezhetetlen hagyományos elektronikával, ezért le kell lassítani és szét kell bontani. Ezért az impulzusok áthaladnak egy olyan száloptikai vezetéken, mely különböző sebességgel vezeti a különböző színű fényt. Ennek eredménye képpen szétválnak a színek és a piros kerül legelőre a kék pedig hátulra. Innentől pedig már csak egyetlen fotódiódára van szükség, mely érzékeli a száloptikai vezeték végén a fényt, amit digitalizálnak. (az impulzus különböző időben érkező részei különböző helyeket jelölnek a kétdimenziós térben.)

 

Ennek az egész optikai bűvészmutatványnak az eredménye 6 millió fps sebességű folyamatos felvételre képes rendszer ám a kutatók szerint a sebesség fokozható akár 10 millió fps –re is.

 

A kutatók jelenleg a technika 3D leképező rendszeré való fejlesztésén és a tényleges „pixel” szám 100,000-re való növelésén dolgoznak, hogy éles képeket lehessen készíteni akár egy sejt belső felépítéséről is.