Tutkijat kehittivät huippunopean kameran – tallentaa 156,3 biljoonaa ruutua sekunnissa

Kanadan kansallinen tieteellisen tutkimuksen instituutti (INRS) kehitti melkoista haipakkaa toimivan kameran. Se on tarkoitettu tieteelliseen käyttöön.

Kamera on saanut nimekseen SCARF (swept-coded aperture real-time femtophotography). Kamera on tarkoitettu taltioimaan mikrotapahtumia, jotka menevät tavallisemmalta laitteistolta ohi.

SCARF on onnistunut tallentamaan ultranopeita tapahtumia, kuten absorptiota puolijohteessa ja metalliseoksen demagnetoitumista. Kamera voikin avata mahdollisuuksia uusiin läpimurtoihin eri tieteenaloilla – myös lääketieteessä.

Kameran nopeus on huimat 153,3 biljoonaa ruutua sekunnissa. Samsungin puhelinten 960 ruudun ”superhidastus” jää siis kauas taakse. Kamera ei kuitenkaan ole tarkoitettu videokameraksi, vaan supernopeiden tapahtumien taltioimiseksi still-kuvaan.

Tutkimusryhmää johti alan pioneereihin kuuluva professori Jinyang Liang, ja hän kertoi lähestymistavan kameran suunnittelussa olevan uusi. Aiemmin supernopeaa sisältöä on koostettu useammasta otoksesta, mutta tällä lähestymistavalla ei kuitenkaan ole saatu taltioitua kaikkia ilmiöitä kuten iskuaaltojen vuorovaikutusta elävien solujen kanssa.

SCARF perustuu Liangin tutkimukseen, jossa on onnistuttu peittoamaan aiemman kuvaustavan ongelmat, ja kuvaaminen voi tapahtua yhdellä otolla reaaliajassa. Kuvaustavassa valon annetaan saapua kennolle hiukan eri aikoina, ja kuvien raakadataa käsitellään jälkeenpäin tietokonealgoritmilla.

Ryhmä kuvailee SCARFia edulliseksi, virrankulutukseltaan vähäiseksi ja mittausten laadultaan korkeatasoiseksi verrattuna nykyisiin tekniikoihin. Tutkijaryhmä tekee yhteistyötä myös kahden kaupallisen toimijan kanssa kaupallisten versioiden kehittämiseksi. Kaupalliset versiot tulisivat todennäköisesti koulujen ja tieteellisten laitosten käyttöön.