Ultrarýchla kamera dokáže zachytiť javy a objekty neviditeľné voľným okom

Vedci pokračujú v posúvaní hraníc schopností kamier. Napríklad novo vyvinuté zariadenie pCUP (phase-sensitive compressed ultrafast photography) dokáže každú sekundu zachytiť až jeden bilión snímok. Je to síce pôsobivé, ale nejde o rekord, pretože niektorí z tých istých vedcov predstavili v roku 2018 kameru, ktorá je schopná zachytiť 10 biliónov snímok za sekundu. Nová kamera však má aj inú prednosť – môže zachytiť priehľadné objekty a iné javy neviditeľné voľným okom, napríklad rázové vlny.

Samozrejme, nová kamera sa nebude využívať na dovolenkové fotografie alebo instagramové selfies, ale na rôzne vedecké účely v rámci fyziky, biológie a chémie. Kamera funguje s využitím inovatívnej techniky použitej aj v modeli z roku 2018, kde sa merania intenzity svetla kombinujú so statickým obrazom a niektorými pokročilými matematickými postupmi, aby sa vytvorili snímky. Pridala sa však ďalšia zložka – mikroskopia s fázovým kontrastom. Je to staršia fotografická technika, ktorú vynašiel holandský fyzik Frits Zernike v 30. rokoch minulého storočia. 

Pri nej sa zmeny relatívnych pozícií svetelných vĺn pri prechode prostrediami s rôznou hustotou premieňajú na zmeny jasu. To umožňuje vidieť priehľadné objekty – napríklad bunky pozostávajúce väčšinou z vody. „Upravili sme štandardnú mikroskopiu s fázovým kontrastom tak, aby poskytovala veľmi rýchle zobrazovanie, čo nám umožňuje zobrazovať ultrarýchle javy v priehľadných materiáloch,“ hovorí elektrotechnik Lihong Wang z Kalifornského technologického inštitútu (Caltech).

Ultrarýchly komponent novej kamery predstavuje technológia LLE-CUP (lossless encoding compressed ultrafast technology). Takéto zariadenia zachytávajú celú udalosť na jeden záber spôsobom, ktorý umožňuje zaznamenávať časovú špecifikáciu svetelných vĺn. Vedci úspešne zachytili pohyb rázovej vlny vo vode a prechod laserového impulzu kryštalickým materiálom. Kamera by mohla vedcom umožniť zachytiť aj spôsob, ako sa šíria plamene v spaľovacích komorách, alebo zaznamenať signály, ktoré putujú cez neuróny v mikroskopickej mierke. Výskum bol publikovaný v časopise Science Advance.

Zdroj: sciencealert.com.