Alt er køligere i slow motion, men i høj frame-rate fotografering er et vigtigt redskab for forskerne at studere fænomener, der forekommer i løbet af et øjeblik. Forskere ved Lunds Universitet har netop afsløret den hurtigste high-speed kamera, der nogensinde er udviklet, der kan fange den tilsvarende forbløffende 5 billion billeder hvert sekund, hurtig nok til at visualisere bevægelse af lys.
Ved disse hastigheder, begivenheder, der finder sted i så lidt som 0.2 billiontedele af et sekund kan være dokumenteret og undersøgt ved en hastighed, at mennesker kan forstå. At hjælpe med at vise, hvor hurtigt det egentlig er, forskerne brugte det nye kamera til at filme en gruppe af fotoner rejser så langt, som et stykke papir, er tyk, hvilket gør det synes som om lyset partikler blev knap flytter, i stedet for racing tidligere på 671 millioner miles per hour.
Som du måske kan forestille dig, den teknologi, der gør det muligt kameraer som denne til at fange så mange billeder hvert sekund er radikalt anderledes til, hvordan film kameraer eller endda moderne digitale kameraer, virker. Kameraet faktisk ikke snap væk for en fuld andet—at indfange fem billioner rammer, der hurtigt ville kræve en rulle film, der var kilometer lang. Ud over de begivenheder, der er designet til at fange er overstået på mindre end et picosekund; om en billiontedel den tid, det tager at sige “en Mississippi.”
GIF I stedet, det rekordstore high-speed kamera bruger et andet af de nye trick til at opnå sine forbløffende hastigheder. Hver eneste frame af filmen, der er optaget rent faktisk indeholder fire separate billeder, taget den ene efter den anden, der er skabt ved at blinke en laser på emnet med hver lys puls og byder på en unik “kode”, der giver den kombinerede billeder, som senere skal afkodes og adskilt ved hjælp af en krypteringsnøgle.
De forskere, Elias Kristensson og Andreas Ehn, har kaldt den nye teknologi RAMME—eller Frekvens Anerkendelse Algoritme til Flere Engagementer, som beskrevet i en artikel offentliggjort i tidsskriftet Lys: Videnskab og Applikationer. Ved at maksimere hvordan hver frame af filmen er brugt, forskerne har ikke kun været i stand til at øge fange hastigheder (flere billeder per sekund betyder, at flere rammer er nødvendige for at fange hvert sekund), skal de også være i stand til at optage længere sekvenser med flere detaljer.
Så hvad gør forskerne Elias Kristensson og Andreas Ehn håber at afsløre, med denne nye teknologi? Når de ikke at udvikle kameraer, parret undersøgelse forbrænding, og håber deres skabelse giver dem indsigt i, hvordan man kan forbedre gas-drevne motorer, ved endelig at afsløre den komplekse kemiske reaktioner, der sker på det molekylære plan, når brændstoffet er brændt.
Men high-speed kameraer, især dem, der kan afsløre samspil og bevægelser af lys partikler, lover at føre til forbedringer i alt fra telekommunikation til de processorer, der tænder alle af dit elektronik. Det nye kamera er skabere har allerede arbejdet med et tysk selskab til at udvikle en fungerende prototype af teknologi, og de vurderer, vil det kun være et par år, før andre forskere kan få deres hænder på en, også. En dag, sådan teknologi kan endda hjælpe sport dommerne gøre en anstændig opkald hver gang i et stykke tid.
[Lund Universitet via Nye Atlas]