Брайан Хайдет продемонстрировал работу собранной им камеры, которая фиксирует 2 миллиарда кадров в секунду. С ее помощью он заснял движение света.
В своём гараже ютубер Брайан Хайдет, известный в сети как AlphaPhoenix, создал камеру, способную снимать со скоростью два миллиарда кадров в секунду. Эта невероятная скорость позволяет ей фиксировать движение света в воздухе. Хайдет продемонстрировал результат своей работы в видеоролике, опубликованном 17 октября, где световые лучи перемещаются в замедленном действии. Данная установка позволяет зрителям увидеть то, что раньше было лишь теоретическим знанием: скорость света, составляющую примерно 30 сантиметров за наносекунду, застывшую в отдельных кадрах.
Самодельная камера энтузиаста использует мощный лазер, луч которого пересекает пространство гаража, отражается от зеркала и движется зигзагом между параллельными зеркалами, прежде чем достигнуть стены. Частички тумана в воздухе рассеивают свет, делая его видимым для сенсора. На скорости в два миллиарда кадров в секунду луч света превращается в завораживающее зрелище, ведущее себя странным, почти фантастическим образом.
Ранее ютубер уже построил камеру на один миллиард кадров в секунду в 2024 году, однако для достижения нового рекорда ему пришлось полностью пересобрать систему. Он усовершенствовал моторы для повышения точности, усилил оптику для получения более чётких изображений и переработал программное обеспечение для обработки огромных объёмов данных в реальном времени. Эти улучшения позволили камере запечатлеть движение света так, как никогда прежде.
Положение камеры влияет на то, как выглядит свет. Когда она расположена прямо позади лазера, исходящий луч кажется ползущим, в то время как возвращающийся свет выглядит почти мгновенным. Это не является нарушением законов физики. Эффект возникает потому, что свет, отражённый от частиц вблизи камеры, достигает сенсора быстрее, чем свет, отражённый от более далёких частиц. Когда Хайдет перемещает камеру на другую сторону гаража, эффект меняется на противоположный: дальний свет кажется прибывающим мгновенно, а ближний — запаздывающим.
Снять полноценное изображение на два миллиарда кадров в секунду с помощью обычных технологий невозможно. Хайдет решил эту проблему, используя маленькое зеркало, закреплённое на кардане, чтобы направлять лазерный свет на единственный высокочувствительный сенсор. Каждое такое движение записывает один пиксель, которые затем объединяются в полное изображение. Этот метод медленный, но чрезвычайно точный, эффективно имитируя работу камеры стоимостью в миллионы долларов с тысячами синхронизированных сенсоров. Для достижения такого уровня точности Хайдет заменил стандартные сервомоторы на компоненты с высокоточными энкодерами и зубчатыми ремнями, которые контролируют движение зеркала с точностью до доли градуса. Каждая деталь имеет значение, поскольку даже малейшие отклонения могут разрушить изображение.
Электроника системы не менее сложна. Фотоумножитель преобразует входящие фотоны в электрические сигналы, которые передаются по коаксиальным кабелям на осциллограф, делающий два миллиарда выборок в секунду. Разработчик придумал остроумный способ снизить шум, передавая сигнал с фотоумножителя и синхроимпульс по одному кабелю, тщательно рассчитав время их независимого прибытия. Эта комбинация оптики, электроники и программного обеспечения создаёт бесшовную иллюзию записи полных кадров с рекордной скоростью.
Источник:
Источник:
- Учёные раскрыли происхождение древнего морского чудовища из скандинавских рукописей
- IKEA представила мини-кровати для смартфонов покупателей
- Китайский суп, дарящий бурю эмоций
- Тест камеры из деталей конструктора LEGO
- Сиамские близнецы-черепахи
Энштейн в восторге, но несколько в ах*е (озадачен)...
И много много раз подряд.
Каждыц кадр в нужное время, с смещением от момента старта. Поэтому, каждый новый луч доходит с каждым кадром всё дальше.
1. зеркало вращается на частоте 2ГГц - невозможно. это 120 МИЛЛИАРДОВ оборотов в минуту. ни одно твердое тело не способно так вращаться - оно развалится. для примера вал двигателя сушки на форсаже - 25000 об/мин. максимальную скорость вращения твердого тела недавно получили в 60 миллиардов об/мин на наночастицах. которые весят почти 0.
2. вращать зеркало на такой частоте не достаточно, тк это частота всего кадра, а не одной точки кадра. зеркало в таких процессах не делается плоским, как те, что в ванной, такие зеркала имеют форму многогранника. граней там 4-6. итого, чтобы получить один кадр надо 2ГГц умножить на количество строк (или столбцов в зависимости от направления развертки) и поделить на количество граней призмы, которое явно меньше числа строк. то есть частота вращения вала призмы получается 2ГГц множить на минимум 100. все, тушите свет, пиьдоболы - спать..
Парень невероятно крут, и у него на канале и много и других интересных вещей сделано - например, как он измерял скорость света методом Френеля...
Я сам, как физик, скажу: человек "шарит".
То, что было доказано на кончике пера засняли и выложили воочию.
Под словами 2млрд кадров в секунду вообще-то следует понимать именно это, а не это вот все.
"Снять полноценное изображение на два миллиарда кадров в секунду с помощью обычных технологий невозможно. Хайдет решил эту проблему, используя маленькое зеркало, закреплённое на кардане, чтобы направлять лазерный свет на единственный высокочувствительный сенсор. Каждое такое движение записывает один пиксель, "
"Кардан" - это то, что крутится. И оно никак не может крутиться быстрее скорости света, перемещая зеркальце вслед за лучем.
То, что мужик сделал - это снял хренову тучу последовательных фотографий РАЗНЫХ лучей, а потом склеил их вместе. Единственная его заслуга - в том, что он более-менее точно высчитал положение зеркала для каждого нового кадра.
Но это вроде вполне решаемая задача.
Видео - это склейка, имитирующая раскадровку. Ну да, получилось красиво.
Ещё и обсуждения пошли этой утки.
P.S. Но зато фишкяне в моих глазах повысились! Даже такую ересь могут пытаться объяснять или опровергать. С научной точки зрения, конечно же. Ай, молодцы! Поржал отменно.
Вспомнил...
внутре, обращает материю вопроса в спиритуальные электрические вихри, из
коих и возникает синекдоха отвечания...
Просто тогда, если есть возможность передавать световое пятно быстрее света, можно и передавать информацию быстрее света.
А это уже получается, совсем мозг выносящая штуковина и голова взрывается от мыслей.
http://physiclib.ru/books/item/f00/s00/z0000026/st045.shtmlhttp://physiclib.ru/books/item/f00/s00/z0000026/st045.shtml
http://physiclib.ru/books/item/f00/s00/z0000026/st046.shtmlhttp://physiclib.ru/books/item/f00/s00/z0000026/st046.shtml
Это фундаментально невозможно.