Una nuova fotocamera da 10 trilioni al secondo può congelare il tempo

I ricercatori dell'Institut National de la Reserche Scientifique in Francia hanno sviluppato un nuovo tipo di fotocamera, chiamata T-CUP, che secondo loro è in grado di catturare immagini a 10 trilioni di fotogrammi al secondo, abbastanza veloce da visualizzare fenomeni come la luce al rallentatore.

Questo è già abbastanza veloce da stabilire un record mondiale, ma secondo una dichiarazione gli autori affermano di aver già individuato le possibilità di accelerare ulteriormente il processo, fino a un quadrilione di frame al secondo. Il loro obiettivo è quello di abilitare una nuova generazione di microscopi e altre tecnologie di imaging in grado di analizzare meglio le interazioni tra luce e materia. Le loro scoperte sono state pubblicate nell'ultimo numero di Luce: scienza e applicazioni.

Per costruire la loro macchina fotografica, i ricercatori hanno migliorato una tecnica nota come fotografia ultraveloce compressa (CUP), che può catturare immagini con una velocità di circa 100 miliardi di fotogrammi al secondo. Il loro nuovo processo combina quella che viene definita una "macchina da presa" con una seconda fotocamera statica per cercare di migliorare la qualità dell'immagine. Le due immagini sono state poi unite attraverso un processo chiamato trasformazione del radon, ha spiegato il professor Lihong Wang in una dichiarazione.

"Sapevamo che usando solo una camera a femtosecondi, la qualità dell'immagine sarebbe stata limitata", afferma. "Per migliorare questo, abbiamo aggiunto un'altra fotocamera che acquisisce un'immagine statica. Combinati con l'immagine acquisita dalla camera a femtosecondi, possiamo usare quella che viene chiamata una trasformazione di Radon per ottenere immagini di alta qualità mentre registriamo dieci trilioni di fotogrammi al secondo."

Cosa impariamo dalle fotocamere Super-Fast

Il collega del professor Yang, Jinyang Liang, lo scorso anno ha sviluppato un analogo tipo di super-telecamera utilizzando una tecnica chiamata "LX-CUP" (LX-CUP), in grado di scattare immagini ad una velocità di circa 100 miliardi di fotogrammi per secondo. In quel caso, l'obiettivo era cercare di essere in grado di catturare filmati di neuroni che sparavano nel cervello, però, parlando con Inverso Lo scorso novembre, Liang ha detto che la telecamera era in realtà troppo veloce.

"Possiamo ora acquisire i dati senza offuscare il movimento", ha detto Liang all'epoca. "Forse avremo bisogno di migliorare la risoluzione della profondità andando avanti, e quindi la fotocamera ha il potenziale per l'imaging 3D medico. Quello sarebbe un salto di qualità in quei campi ".

La tecnologia qui si sta sviluppando velocemente (mi dispiace). Il precedente record mondiale era detenuto da un team in Svezia, che nel 2017 ha annunciato di aver utilizzato una tecnica chiamata Frequency Recognition Algorithm for Multiple Exposures per catturare un'immagine a un ritmo di 5 trilioni di fotogrammi al secondo.

Questi ricercatori erano concentrati sullo studio delle reazioni di combustione e speravano che la loro tecnica potesse aiutare a introdurre motori di nuova generazione con una maggiore efficienza nei consumi.