Самая быстрая в мире камера снимает со скоростью 70 триллионов кадров в секунду

Смартфоны позволяют снимать видео со скоростью порядка 1000 кадров в секунду. Профессиональные камеры захватывают движение со скоростью до 10 тыс. кадров в секунду. Но все это меркнет по сравнению со съемкой со скоростью 70 триллионов кадров в секунду, которую научились вести ученые из Калифорнийского технологического института. Теперь можно будет взглянуть даже на движение световой волны.

Группа исследователей из Caltech опубликовала в журнале Nature Communications статью (он доступна по ссылке), в которой рассказала об улучшенной технологии скоростной съемки. Это не первый прорыв ученых из Калифорнийского технологического на данном направлении. Руководит исследованиями специалист института Лихонг Ван (Lihong Wang).

В 2014 году под его руководством была представлена оригинальная технология скоростной съемки CUP (сжатая сверхскоростная фотография) со скоростью 100 млрд кадров/с. К 2018 году технология была усовершенствована и получила название Т-CUP, а скорость съемки достигла 10 трлн кадров/с. Новая технология CUSP (сжатая сверхбыстрая спектральная фотография) увеличила скорость съемки еще в семь раз? до 70 трлн кадров/с.

В основе сверхскоростной съемки CUSP лежит импульсный лазер излучающий сверхкороткие световые импульсы длительностью в одну фемтосекунду (10 −15 с). Оптическая система разделяет эти импульсы на еще более короткие вспышки. Этими дробными импульсами подсвечивается объект съемки, и затем, через другую оптическую систему, они попадают на датчик изображения, который формирует итоговую картинку.

"Мы предполагаем применение [разработки] в широком спектре чрезвычайно быстрых явлений, таких как сверхкороткое распространение света, распространение волн, ядерный синтез, перенос фотонов в облаках и биологических тканях и, среди прочего, флуоресцентный распад биомолекул",? сказал Ван. Также технология CUSP может быть использована для исследования сверхбыстрого мира фундаментальной физики и для создания более компактной и чувствительной электроники.