Когато включите лазерния показалец, изглежда, че светлината се появява незабавно. Всъщност, фотоните се „изстрелват“ от нея приблизително по същия начин, както се случва с водата, изтичаща от кранчето или от маркуча, частиците светлина се движат толкова бързо, че човешкото око не може да забележи това движение. Група учени от Калифорнийския технологичен институт (САЩ) и университета в Квебек (Канада) създадоха най-бързият фотоапарат в света, способен да заснеме до 10 трилиона кадъра в секунда.
През последните години иновациите в нелинейната оптика и изображенията отвориха врати за нови и високоефективни методи за микроскопски анализ на динамични явления в биологията и физиката. Използването на потенциала на тези методи обаче изисква метод за записване на изображения в реално време с много кратка времева резолюция за всяка експозиция.
Когато се използват съвременни техники за изобразяване, измерванията, извършвани с използване на ултравиолетови лазерни импулси, трябва да се повтарят многократно, което е подходящо за някои видове инертни проби, но е невъзможно за други по-крехки проби. Например, лазерно гравирано стъкло може да прехвърли само един лазерен импулс, оставяйки по-малко от пикосекунди да записва резултатите. В този случай, методът за визуализация трябва да може да улови целия процес в реално време.
Отправната точка за създаване на невероятна камера, която ще позволи това да бъде направено, и за която учени са споделили в списанието Light: Science & Applications е технологията на компресираната ултра бърза фотография (CUP). При 100 милиарда кадъра в секунда този метод се доближава, но не отговаря на спецификациите, необходими за интегрирането на фемтосекундни лазери. За да се премине към ново ниво на възможности, учените са разработили нова система T-CUP. Тя се базира на базовата паметна камера, която включва и типа събиране на данни, използван в приложения като томография.
„Знаехме, че използвайки само камерата с фемтосекундна лента, качеството на изображението ще бъде ограничено“, коментира Лихонг Уанг, ръководител на лабораторията за оптично визуализиране на изображения в Калифорнийския технологичен институт.
„За да подобрим това, добавихме още една камера, която отнема статично изображение. В комбинация с изображението, направено от фотоапарата, можем да използваме така наречената трансформация на Радион, за да създаваме висококачествени изображения, когато записваме десет трилиона кадъра в секунда. “
Създавайки световен рекорд за скорост на изображението в реално време, камерата T-CUP може да формира основата на ново поколение микроскопи за биомедицината, науката за материалите и други приложения. Тази камера е фундаментална промяна, която позволява да се анализират взаимодействието между светлината и материята при безпрецедентна времева разделителна способност.
„Това е голяма крачка напред, но вече виждаме потенциала за увеличаване на скоростта на снимане до 1 квадрилион кадъра в секунда“, добавят учените.
