Camera nhanh nhất thế giới có thể chụp ở tốc độ 156,3 nghìn tỷ khung hình/giây (fps)

Các kỹ sư ở Trung tâm nghiên cứu viễn thông INRS Énergie Matériaux đã phát triển camera có thể chụp ở tốc độ 156,3 nghìn tỷ khung hình/giây (fps), camera nhanh nhất thế giới để chụp sự kiện xảy ra trong vài femto giây (một femto giây bằng một phần triệu tỷ giây).

Để dễ hình dung thì camera quay chuyển động chậm tốt nhất trên điện thoại thường hoạt động ở tốc độ vài trăm fps, camera quay phim chuyên nghiệp hoạt động ở tốc độ vài nghìn fps.

Nhóm nghiên cứu dựa vào công nghệ mang tên nén hình siêu nhanh CUP (Compressed Ultrafast Photography), có thể chụp 100 tỷ fps mà họ phát triển từ năm 2014. Sau đó, họ phát triển tiếp công nghệ gọi là T-CUP, trong đó T chỉ "nghìn tỷ khung hình/giây", có thể chụp tới 10 nghìn tỷ fps. Năm 2020, phiên bản mang tên nén hình quang phổ siêu nhanh (CUSP) có thể chụp tới 70 nghìn tỷ fps. Và hiện nay, các nhà nghiên cứu đã tăng gấp đôi tốc độ tới 156,3 nghìn tỷ fps.

Hệ thống camera mới có tên "ảnh femto thời gian thực khẩu độ mã hóa quét" (SCARF).

SCARF hoạt động bằng cách bắn ra một xung ánh sáng laser siêu ngắn, truyền qua vật thể cần chụp ảnh hoặc sự kiện.

Nếu chụp ánh sáng như cầu vồng, camera sẽ ghi lại bước sóng màu đỏ đầu tiên, tiếp theo là màu cam, vàng, và cuối cùng là màu tím. Xung ánh sáng laser ghi lại toàn bộ thay đổi khi lần lượt mỗi màu sắc truyền tới trong thời gian cực ngắn. Xung ánh sáng này sau đó truyền qua một loạt bộ phận giúp tập trung, phản chiếu, nhiễu xạ và mã hóa nó, và cuối cùng biến đổi thành dữ liệu mà máy tính có thể dựng lại thành ảnh chụp cuối cùng khi truyền đến cảm biến của một camera linh kiện tích điện kép (CCD).

Theo nhóm nghiên cứu, hệ thống camera của họ có thể chụp sự kiện xảy ra quá nhanh để những phiên bản công nghệ trước đó có thể quan sát, chẳng hạn như sóng xung kích truyền qua vật chất hoặc tế bào sống, sẽ giúp cải thiện các lĩnh vực như địa lý, sinh học, hóa học, khoa học vật liệu và kỹ thuật. Chi tiết thiết bị trong bài báo đăng trên tạp chí Nature Communications.

https://newatlas.com/technology/scarf-worlds-fastest-camera-156-3-trillion-frames-per-second/