» » » Высокоскоростные видеокамеры и научно-технический прогресс

Высокоскоростные видеокамеры и научно-технический прогресс

26 ноября 2015   Инфо » Хай-Тек, гаджеты   

Высокоскоростная видеосъемка при проведении различных научных экспериментов применяется сравнительно недавно. Скоростные видеокамеры со скоростью регистрации до 100000 кадров в секунду помогают запечатлеть на мониторах компьютеров явления, которые не поддаются человеческому глазу, и никак не могут быть восприняты обычными камерами.

Области применения в научных исследованиях разнообразны. Во-первых, это спектроскопические исследования: в атомно- и рентгено-флуоресцентных спектрометрах, масс-спектрометрах для определения изотопов, с индуктивно связанной плазмой, для контроля полупроводников, регистрации небольших потоков света, а также во всех областях науки (геологии, биохимии, химии, биологии), использующих методы спектрометрии для определения концентрации атомов и изотопов. Высокоскоростная съемка фиксирует быстропротекающие физические процессы, например, столкновения частиц. Камера также фиксирует напряжения в материалах, процессы диффузии частиц, горение, реакции окисления и взрывы, процессы пробоя и ионизационные волны.

Самые «быстрые» видеокамеры в мире

Самая высокоскоростная камера в мире со скоростью регистрации изображений, равной ста миллиардам кадров в секунду, изобретена учеными из США, университет имени Дж. Вашингтона. Инновационное высокоскоростное видеооборудование снимает со скоростью, равной нескольким десяткам миллионов кадров в секунду. Дальнейшая частота ограничивалась  скоростью принятия изображения, идущего от камеры, и скоростью ее записи на  информационные носители. Американские исследователи, как сообщает рейтинговый журнал Nature, обошли это ограничение, создав специальный объектив, в котором фотоны перемещаются внутри системы из миллиона зеркал.


Исследователи из Японии разработали видеокамеру, записывающую события со скоростью более триллиона кадров в секунду. Новая технология имеет большие преимущества, работа ее основана на явлении дисперсии света. Камера пока далека от серийного производства, но японцы уже использовали ее для демонстрации колебаний в кристаллической решетке ниобата лития.

Самая высокоскоростная камера позволит буквально увидеть большинство невидимых прежде физических процессов, например, движение света или протекание химических реакций.
Применение высокоскоростного оборудования помогло ученым из NASA впервые изучить активность молний в географической привязке. Американский национальный центр космических исследований и технологий установил, что чаще всего это физическое явление происходит в Центральной Африке, тогда как на полюсах молнии появляются крайне редко.

Интересной является разработка ученых по записыванию и воспроизведению голоса при помощи высокоскоростной видеокамеры. Камера будет фиксировать мышечные вибрации, а программное обеспечение превращать их в голос. Изобретение принадлежит Ясухиро Оикава из университета Васэда, Япония.