ساخت دوربین فوق سریع با سرعت ۱۵۶ تریلیون‌ فریم‌ بر ثانیه‌

گروهی از دانشمندان موسسه تحقیقاتی INRS موفق به ساخت دوربینی شده‌اند که قادر به ثبت تصاویر با سرعت ۱۵۶.۳ تراهرتز معادل ۱۵۶.۳ تریلیون فریم در ثانیه می‌باشد.

تیمی از محققان INRS تصمیم گرفته‌اند با ساخت دوربین علمی جدید به نام SCARF که مخفف عبارت Swept-Coded Aperture Real-time Femtophotography به معنای فمتوعکس‌برداری بلادرنگ با دیافراگم کدگذاری‌شده است، به این سوال پاسخ دهند. جزییات مربوط به ساخت این دوربین در مقاله  پروفسور جین یانگ لیانگ از موسسه ملی تحقیقات علمی کانادا (INRS)، به تفصیل شرح داده شده است و به این موضوع اشاره شده است که تکنیک‌های سنتی عکس‌برداری فریم به فریم با محدودیت‌هایی مواجه است. لازم به ذکر است آقای جین یانگ لیانک یکی از افرادی است که در حوزه تصویربرداری فوق سریع پیشرفت‌های قابل توجهی داشته است.

لیانگ گفت:

پدیده‌هایی مانند کند و سوز لیزر فمتوثانیه، برهم‌کنش موج ضربه‌ای با سلول‌های زنده و آشوب نوری را نمی‌توان به این روش مطالعه کرد.

برای غلبه بر این چالش‌ها، تیم لیانگ دوربین جدیدی ساخت که از روش تصویربرداری محاسباتی استفاده می‌کند و طوری شراحی شده است که اطلاعات مکانی را ثبت می‌کند. در این دوربین نور در زمان‌های نسبتا متفاوت وارد سنسور می‌شود و دوربین را قادر می‌سازد با سرعت ۱۵۶.۳ تریلیون فریم در ثانیه عکس‌برداری کند. سپس داده‌هایی که توسط دوربین ثبت می‌شوند وارد الگوریتم کامپیوتری برای رمزگشایی می‌شود. سپس هر یک از ورودی‌های متناوب را مشخص می‌کند و آن را به تصاویر کامل تبدیل می‌کند.

طبق گفته جولی رابرت افسر ارتباطات INRS، روش تصویربرداری این دوربین طوری است که امکان جارو کردن فوق سریع دیافراگم رمزگذاری شده استاتیک را فراهم می‌کند. این کار نرخ رمزگذاری کامل توالی را تا ۱۵۶.۳ تراهرتز برای پیکسل‌های جداگانه در دوربین دارای دستگاه کوپل شده شارژ (CCD) فراهم می‌کند. این نتایج را می‌توان در یک شات با نرخ فریم قابل تنظیم و مقیاس های فضایی در هر دو حالت بازتاب و انتقالی به دست آورد.

طبق گفته مهندسان INRS دوربین فوق‌العاده پرسرعت SCARF ارزان قیمت بوده، از مصرف انرژی پایین و کیفیت سنجش بالایی برخوردار است.