Найшвидша камера в світі знімає зі швидкістю 70 трлн кадрів в секунду

Найкращі моделі камер, які встановлюються в сучасних смартфонах, можуть знімати в режимі сповільненої зйомки зі швидкістю понад 1000 кадрів в секунду, швидкість же професійних спеціалізованих камер може вже обчислюватися декількома тисячами і десятками тисяч кадрів в секунду. Але всі ці цифри виглядають вельми блідо у порівнянні зі швидкістю, яка забезпечується новим нинішнім абсолютним рекордсменом, найшвидшою камерою в світі на сьогоднішній день, швидкістю зйомки якої становить приголомшливі 70 трлн кадрів в секунду. І так, ця камера вже досить швидка для того, щоб вона могла відобразити рух хвиль світла.

Основою нової камери є технологія CUSP (compressed ultrafast spectral photography), розроблена в Каліфорнійському технологічному інституті. Як можна здогадатися, вона, ця технологія, не має нічого спільного з традиційними методами фото- і відеозйомки. В технології CUSP використовуються надзвичайно короткі імпульси лазерного світла, тривалість кожного з яких становить близько однієї фемтосекунди, однією квадрильйонів частки секунди.

Технология CUSP
Технологія CUSP

Спеціальна оптична система дробить і без того короткі імпульси світла на ще більш короткі. І кожен імпульс цього світла висвітлює об’єкт, що фіксується спеціалізованим надшвидкісних датчиком камери, який виробляє зображення з максимальною швидкістю в 70 трлн кадрів в секунду.Основою технології CUSP є розроблена раніше технологія CUP (compressed ultrafast photography), за допомогою якої в 2014 році була отримана швидкість зйомки в 100 мільярдів кадрів в секунду. А до 2018 року, за рахунок використання більш просунутого варіанту під назвою T-CUP, швидкість зйомки вдалося збільшити до позначки в 10 трильйонів кадрів в секунду. Нова ж технологія CUSP забезпечує ще в 7 разів більшу швидкість зйомки, і при її допомоги вчені сподіваються побачити деякі самі високошвидкісні аспекти світу фундаментальної фізики.

“Ми вважаємо, що нова камера знайде застосування там, де потрібно зйомка надзвичайно швидких явищ, таких, як процес поширення світлових хвиль, процеси ядерного синтезу, переміщення фотонів всередині біологічних тканин, флуоресцентний розпад молекул біологічного походження і багато іншого” – пишуть дослідники.


І на закінчення слід зазначити, що технології CUP/T-CUP/CUSP є далеко не єдиними технологіями високошвидкісної відеозйомки. За допомогою альтернативних технологій власної розробки японські дослідники в 2014 році отримували швидкість на рівні 4.4 трильйонів кадрів в секунду, а група шведських дослідників отримала швидкість в 5 трильйонів в 2017 році.