Ingenieure des Telekommunikationsforschungszentrums INRS Énergie Matériaux haben eine Kamera entwickelt, die Bilder mit 156,3 Billionen Bildern pro Sekunde (fps) aufnehmen kann. Damit handelt es sich um die weltweit schnellste Kamera zur Erfassung von Ereignissen, die in wenigen Femtosekunden stattfinden (eine Femtosekunde ist ein Millionstel einer Milliardstel Sekunde).
Um das ins rechte Licht zu rücken: Die besten Zeitlupenkameras auf Mobiltelefonen arbeiten normalerweise mit einigen hundert Bildern pro Sekunde, während professionelle Videokameras mit einigen tausend Bildern pro Sekunde arbeiten.
Das Team nutzte die 2014 entwickelte Technologie Compressed Ultrafast Photography (CUP), die 100 Milliarden Bilder pro Sekunde erfassen kann. Anschließend entwickelte es eine Technologie namens T-CUP (T steht für „Billionen Bilder pro Sekunde“), die bis zu 10 Billionen Bilder pro Sekunde erfassen kann. Im Jahr 2020 erreichte eine Version namens Compressed Ultrafast Spectral Photography (CUSP) bis zu 70 Billionen Bilder pro Sekunde. Und nun haben die Forscher die Geschwindigkeit auf 156,3 Billionen Bilder pro Sekunde verdoppelt.
Das neue Kamerasystem trägt den Namen „Scanning-Aperture-Coded Real-Time Femtosecond Imaging“ (SCARF).
SCARF funktioniert durch das Auslösen eines ultrakurzen Laserlichtimpulses, der durch das zu fotografierende Objekt oder Ereignis hindurchgeht.
Wenn Sie einen Regenbogen fotografieren, zeichnet die Kamera zunächst die rote Wellenlänge auf, gefolgt von Orange, Gelb und schließlich Violett. Ein Laserpuls zeichnet die Veränderungen auf, während jede Farbe in kürzester Zeit durchläuft. Der Puls durchläuft dann eine Reihe von Komponenten, die ihn fokussieren, reflektieren, beugen und kodieren und schließlich in Daten umwandeln, die ein Computer zum endgültigen Bild rekonstruieren kann, wenn er den Sensor einer CCD-Kamera (Charge-Coupled Device) erreicht.
Laut dem Team kann ihr Kamerasystem Ereignisse erfassen, die für frühere Technologien zu schnell ablaufen, wie etwa Stoßwellen, die sich durch Materie oder lebende Zellen bewegen. Dies könnte zu Fortschritten in Bereichen wie Geographie, Biologie, Chemie, Materialwissenschaften und Ingenieurwesen beitragen. Das Gerät wird in einem Artikel in der Fachzeitschrift Nature Communications detailliert beschrieben.
https://nevatlas.com/technology/scarf-worlds-fastest-camera-156-3-trillion-frames-per-second/
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