Новая сверхбыстрая камера может снимать прозрачные объекты со скоростью 1 триллион кадров в секунду

Исследователи создали новую сверхбыструю камеру, которая способна снимать прозрачные объекты и даже такие мимолетные явления, как ударные волны или сигналы, проходящие через нейроны.

В 2018 году ученые из Калифорнийского технологического института разработали самую быструю на сегодня камеру, которая делает до 10 трлн снимков за секунду, позволяя запечатлеть даже замедленное движение света. Однако иногда одной только скорость недостаточно. Поэтому команда представила другой вариант устройства, которое работает медленнее, но имеет больше сфер применения.

Новая система визуализации основана на технологии фазочувствительной сжатой сверхбыстрой фотографии. Она сочетает в себе систему высокоскоростной фотосъемки и технологию фазово-контрастной микроскопии, которая улучшает визуализацию.

Поскольку световые волны изменяет свою скорость при прохождении через прозрачные материалы, то с помощью фазово-контрастной микроскопии ученые измеряют эти временные различия, что позволяет проще их увидеть.

Система также включает в себя, так называемую технологию сжатого сверхбыстрого кодирования без потерь. Она делает одно изображение, фиксируя все движение, которое происходит за время, необходимое для завершения снимка, что позволяет снять даже мимолетные явления.

В ходе своего исследования команда продемонстрировали возможности новой камеры запечатлеть распространения ударной волны в воде и лазерного импульса, проходящего через кусок кристаллического материала.

Разработчики утверждают, что в перспективе с помощью такой системы можно будет увидеть небольшое расширения нервных волокон при прохождении по ним сигналов, что позволит увидеть взаимодействие целой сети нейронов в режиме реального времени.