1000 кадров в секунду камера: Самая быстрая в мире камера снимает со скоростью 70 триллионов кадров в секунду

Самая быстрая в мире камера снимает со скоростью 70 триллионов кадров в секунду

3DNews Технологии и рынок IT. Новости на острие науки Самая быстрая в мире камера снимает со с…


05.05.2020 [10:58], 

Геннадий Детинич

Смартфоны позволяют снимать видео со скоростью порядка 1000 кадров в секунду. Профессиональные камеры захватывают движение со скоростью до 10 тыс. кадров в секунду. Но всё это меркнет по сравнению со съёмкой со скоростью 70 триллионов кадров в секунду, которую научились вести учёные из Калифорнийского технологического института. Теперь можно будет взглянуть даже на движение световой волны.

pstocks/Depositphotos

Группа исследователей из Caltech опубликовала в журнале Nature Communications статью (она доступна по ссылке), в которой рассказала об улучшенной технологии скоростной съёмки. Это не первый прорыв учёных из Калифорнийского технологического на данном направлении. Руководит исследованиями специалист института Лихонг Ван (Lihong Wang).

В 2014 году под его руководством была представлена оригинальная технология скоростной съёмки CUP (сжатая сверхскоростная фотография) со скоростью 100 млрд кадров/с. К 2018 году технология была усовершенствована и получила название Т-CUP, а скорость съёмки достигла 10 трлн кадров/с. Новая технология CUSP (сжатая сверхбыстрая спектральная фотография) увеличила скорость съёмки ещё в семь раз ― до 70 трлн кадров/с.

В основе сверхскоростной съёмки CUSP лежит импульсный лазер излучающий сверхкороткие световые импульсы длительностью в одну фемтосекунду (10−15 с). Оптическая система разделяет эти импульсы на ещё более короткие вспышки. Этими дробными импульсами подсвечивается объект съёмки, и затем, через другую оптическую систему, они попадают на датчик изображения, который формирует итоговую картинку.

Схематическое изображение установки для съёмки видео со скоростью 70 трлн кадров/с (Caltech)

«Мы предполагаем применение [разработки] в широком спектре чрезвычайно быстрых явлений, таких как сверхкороткое распространение света, распространение волн, ядерный синтез, перенос фотонов в облаках и биологических тканях и, среди прочего, флуоресцентный распад биомолекул», ― сказал Ван. Также технология CUSP может быть использована для исследования сверхбыстрого мира фундаментальной физики и для создания более компактной и чувствительной электроники.

Источник:


Если вы заметили ошибку — выделите ее мышью и нажмите CTRL+ENTER.

Материалы по теме

Постоянный URL: https://3dnews.ru/1010128

Рубрики:
Новости Hardware, сенсоры и сенсорные системы, на острие науки,

Теги:
скорость записи, учёные, съёмка, видео, физика

← В
прошлое
В будущее →

Самая быстрая камера в мире на сегодняшний день снимает со скоростью 70 триллионов кадров в секунду » DailyTechInfo

Наилучшие модели камер, устанавливаемых в современных смартфонах, могут снимать в режиме замедленной съемки со скоростью более 1000 кадров в секунду, скорость же профессиональных специализированных камер может уже исчисляться несколькими тысячами и десятками тысяч кадров в секунду. Но все эти цифры выглядят весьма бледно по сравнению со скоростью, обеспечиваемой новым нынешним абсолютным рекордсменом, самой быстрой камерой в мире на сегодняшний день, скоростью съемки которой составляет ошеломляющие 70 триллионов кадров в секунду. И да, эта камера уже достаточно быстра для того, чтобы она могла запечатлеть движение волн света.

Основой новой камеры является технология CUSP (compressed ultrafast spectral photography), разработанная в Калифорнийском технологическом институте. Как можно догадаться, она, эта технология, не имеет ничего общего с традиционными методами фото- и видеосъемки. В технологии CUSP используются чрезвычайно короткие импульсы лазерного света, длительность каждого из которых составляет около одной фемтосекунды, одной квадриллионной доли секунды.

Специальная оптическая система дробит и без того короткие импульсы света на еще более короткие. И каждый импульс этого света освещает объект, что фиксируется специализированным сверхскоростным датчиком камеры, который вырабатывает изображение с максимальной скоростью в 70 триллионов кадров в секунду.

Основой технологии CUSP является разработанная ранее технология CUP (compressed ultrafast photography), при помощи которой в 2014 году была получена скорость съемки в 100 миллиардов кадров в секунду. А к 2018 году, за счет использования более продвинутого варианта под названием T-CUP, скорость съемки удалось увеличить до отметки в 10 триллионов кадров в секунду. Новая же технология CUSP обеспечивает еще в 7 раз большую скорость съемки, и при ее помощи ученые надеются увидеть некоторые самые высокоскоростные аспекты мира фундаментальной физики.

«Мы полагаем, что новая камера найдет применение там, где требуется съемка чрезвычайно быстрых явлений, таких, как процесс распространения световых волн, процессы ядерного синтеза, перемещение фотонов внутри биологических тканей, флуоресцентный распад молекул биологического происхождения и многое другое» — пишут исследователи.

И в заключение следует отметить, что технологии CUP/T-CUP/CUSP являются далеко не единственными технологиями высокоскоростной видеосъемки. При помощи альтернативных технологий собственной разработки японские исследователи в 2014 году получали скорость на уровне 4.4 триллионов кадров в секунду, а группа шведских исследователей получила скорость в 5 триллионов в 2017 году.

Ключевые слова:
Камера, Скорость, Съемка, Импульс, Лазер, Технология, CUSP, CUP

Первоисточник

Другие новости по теме:

  • Машины-монстры: Самая быстрая камера, делающая 10 триллионов кадров в секунду
  • Создана новая сверхвысокоскоростная камера, способная практически «заморозить» свет
  • Создана сверхскоростная камера, способная снимать со скоростью до 1 триллиона кадров в секунду
  • Новая камера может снимать со скоростью 6.1 миллиона снимков в секунду.
  • Машины-монстры: Phantom v1610 — камера, способная снимать со скоростью один миллион кадров в секунду.

    • Добавить свое объявление
    Загрузка…

    Сенсор Nikon 4K со скоростью 1000 кадров в секунду: «самый высокий в мире уровень производительности сенсора»

    (Изображение предоставлено Никон)

    ОБНОВЛЕНИЕ: Компания Nikon обратилась к нам со следующим заявлением о своем новом датчике изображения 4K со скоростью 1000 кадров в секунду:

    «На недавней Международной конференции по твердотельным виртуальным схемам компания Nikon представила значительный шаг вперед в области многоуровневых датчиков CMOS. Этот новый датчик, разработанный Nikon, не только обеспечивает превосходное разрешение 4K, но одновременно обеспечивает широкий динамический диапазон и высокую скорость съемки.Сочетая эти функции, он представляет собой самый высокий в мире уровень производительности датчика изображения.

    В этом новом многоуровневом CMOS-датчике изображения используется технология проводного соединения с малым шагом пластины, соответствующая размеру пикселя 2,7 мкм. Кроме того, он имеет общее количество пикселей около 17,8 мегапикселей, что обеспечивает изображение с высоким разрешением 4K × 4K со скоростью 1000 кадров в секунду и характеристиками высокого динамического диапазона (HDR) 110 дБ.

    Это один из самых широких динамических диапазонов в отрасли. Являясь производителем оптических инструментов, Nikon также занимается исследованиями и разработками передовых технологий датчиков изображения. Эти усилия основаны на оптических технологиях Nikon, технологиях точного измерения/производства и технологии материалов».

    …

    ИСТОРИЧЕСКАЯ ИСТОРИЯ (18 февраля): Компания Nikon анонсировала новый 1-дюймовый сенсор, обладающий довольно невероятными характеристиками. Хотя он может быть небольшим по размеру, но он определенно делает это благодаря своим функциям, с колоссальной скоростью 1000 кадров в секунду при разрешении 4K.

    Для сравнения: недавно анонсированная Sony A1 (открывается в новой вкладке) может снимать только со скоростью 120 кадров в секунду для 4K. Между тем, этот новый датчик Nikon способен захватывать более чем в 8 раз больше кадров.

    •  Подробнее:  Лучшие объективы Nikon Z (открывается в новой вкладке)

    Одним из самых интересных аспектов этого нового 1-дюймового сенсора с разрешением 17,84 МП является то, что он имеет многослойную конструкцию. Многослойные датчики, по сути, обеспечивают гораздо более высокую скорость считывания даже при относительно более высоких разрешениях.

    Например, Sony использовала многоуровневую конструкцию датчиков в своих последних флагманских системах камер. Отчасти благодаря этой конструкции компания смогла производить камеры с высоким разрешением и высокой частотой кадров, такие как Sony A1. Тем не менее, Nikon, кажется, выводит это на совершенно новый уровень.

    Возможность снимать со скоростью до 1000 кадров в секунду позволит пользователям изучить некоторые невероятные возможности замедленной съемки. Мало того, датчик даже способен на такую ​​частоту кадров при съемке в 4K. Это означает, что у видеооператоров будет еще больше гибкости, когда дело доходит до кадрирования и конечного разрешения на выходе.

    Новый 1-дюймовый сенсор может расширить динамический диапазон до 134 дБ при съемке в формате 4K 60p. При такой частоте кадров у пользователей по-прежнему будет возможность замедлять отснятый материал, но они также получат выгоду от расширенного динамического диапазона.

    На данный момент компания Nikon еще не подтвердила, в какой камере будет использоваться этот датчик. Какими бы функциональными возможностями ни обладал датчик, проблемы, связанные с рассеиванием тепла и управлением данными, могут помешать его использованию в потребительская камера. Тем не менее, приятно видеть, что Nikon производит что-то, что продвигает сенсорную технологию таким захватывающим образом.

    Не совсем 1000 кадров в секунду, но это потрясающие камеры 4K!

    Цена снижена

    (откроется в новой вкладке)

    Nikon Z 6II

    (Opens in New Tab)

    (Opens in New Tab)

    $ 1 996,95

    (Opens in New Tab)

    $ 1 634,95

    (Opens In New Tab)

    6.95

    (Opens In New Tab)

    .95

    (Opens In New Tab)

    .66. tab)

    Посмотреть все цены

    (откроется в новой вкладке)

    Nikon Z 7II

    (откроется в новой вкладке)

    (откроется в новой вкладке)

    (откроется в новой вкладке)

    Посмотреть все цены

    Подробнее:

    Лучшие камеры Nikon (открывается в новой вкладке)
    Лучшие беззеркальные камеры (открывается в новой вкладке)
    Лучшие зеркалки (открывается в новой вкладке)

    Спасибо, что прочитали 5 статей в этом месяце* Присоединяйтесь сейчас, чтобы получить неограниченный доступ

    Наслаждайтесь первым месяцем всего за 1 фунт стерлингов / 1 доллар США / 1 евро

    У вас уже есть аккаунт? Войдите здесь

    *Читайте 5 бесплатных статей в месяц без подписки

    Присоединяйтесь сейчас, чтобы получить неограниченный доступ

    Попробуйте первый месяц всего за 1 фунт стерлингов / 1 доллар США / 1 евро

    У вас уже есть аккаунт? Войдите здесь

    Получите лучшие предложения по камерам, обзоры, советы по продуктам, конкурсы, новости о фотографии, которые нельзя пропустить, и многое другое!

    Свяжитесь со мной, чтобы сообщить о новостях и предложениях от других брендов Future. Получайте электронные письма от нас от имени наших надежных партнеров или спонсоров.

    Усман — коммерческий и архитектурный фотограф из Западного Йоркшира, профессионально работающий уже более семи лет. Он также провел более четырех лет в качестве писателя для крупнейших фотосайтов в мире, в том числе штатного писателя для Digital Camera World, старшего штатного писателя для FStoppers и технического писателя для Petapixel.

    Проявляя особый интерес к технологическим разработкам, изображениям с высоким разрешением и высококачественным камерам, Усман был в курсе новостей о камерах, а также писал статьи о системах среднего формата и глобальных шторках, а также рассмотрел некоторые из последние камеры Leica, а также штатив, который даже выше, чем Андре Гигант!

    6 недорогих камер для замедленной съемки

    Изображение на обложке по номеру

    Ускорьте свою игру в замедленной съемке с помощью этого набора камер с высокой частотой кадров, которые не истощат ваши сбережения.

    Хотя было бы здорово снимать замедленную съемку на Phantom VEO 1310, которая может снимать безумных со скоростью 10 860 кадров в секунду при разрешении 1280 x 960, стоимость камеры в 150 000 долларов делает возможность, ну, скажем, маловероятной . Просто аренда вещи на один день обойдется вам в несколько тысяч долларов.

    К счастью, существует множество высококачественных камер для замедленной съемки по разумной цене. Давайте рассмотрим несколько лучших и более доступных вариантов замедленной съемки.

    1. GoPro HERO10

    Знаешь, GoPro никогда не был моим увлечением. Меня разочаровывало изображение каждый раз, когда я использовал GoPro друга. Однако с этой новой моделью отснятый материал выглядит лучше, особенно замедленное движение.

    Итак, чем отличается HERO10 от предыдущих моделей? Улучшенный сенсор, возможности записи 5K, гиперплавная стабилизация изображения 4.0, а также «8x Slo-Mo» при 2,7K. 8x на 2.7K — огромная победа.

    Обычно, когда мы снижаем частоту кадров до смехотворно низкой, особенно в таких компактных камерах, мы сильно страдаем от качества отснятого материала. И в 2022 году кажется ущербным смешивать замедленную съемку 1080p с собственными кадрами 4K или 6K. HERO10 устраняет все это.

    The Hero9 had the following specs:

    • 23.6 MP sensor
    • 5K recording at 30p
    • 12 MP 1-chip CMOS
    • UHD 4K video resolutions
    • 4K time-lapses at night
    • HyperSmooth 3.0 stabilization

    Hero10 имеет следующие улучшения:

    • Сенсор 23,6 МП
    • Запись 5,3K со скоростью 60 кадров в секунду0143
    • Новый процессор GP2
    • Hypersmooth 4. 0 Стабилизация

    Цена: $ 449,00

    2. Следующая цена G5 x Mark II

    . почему бы и нет — Canon PowerShot G5 X Mark II.

    G5 X Mark II отлично подходит для видеосъемки с высокой частотой кадров, как и предыдущие модели. Он предлагает Full HD до 120 кадров в секунду, что хорошо сочетается с надежным сенсором 20,1 МП и стандартной записью видео UHD 4K.

    Если вы путешествуете или хотите избежать покупки или аренды линз, это хороший вариант.

    • 20,2MP 1 ″ Стабированный CMOS SENSOR
    • Цифры 8 Процессор изображения
    • 5x оптический Zoom f/1,8-2,8 Lens
    • 24-120 мм (35 мм эквивалент)
    • 2,36M2 24-120 мм (35 мм. ″ Сенсорный ЖК-экран с диагональю 1,04 млн точек
    • Видео UHD 4K30p и Full HD 120p

    Цена: 899,99 долл. США

    3. Sony RX10 IV

    Легкая камера Sony RX10 IV, одна из лучших моделей компактных видеокамер, является незаменимой в арсенале кинематографистов благодаря чистому изображению и простоте использования.

    Камера RX10 IV с зум-объективом Zeiss Vario-Sonnar (24–600 мм) обеспечивает разрешение Full HD 1080p со скоростью до 120 кадров в секунду, стильный и мощный. Вы действительно не можете ошибиться здесь.

    • Full HD до 120 кадров в секунду
    • 20,1 МП 1-дюймовая CMOS-матрица Exmor RS BSI
    • UHD 4K до 30 кадров в секунду
    • Зум-объектив Zeiss Vario-Sonnar T* f/2,4-4
    • 24-600 мм (эквивалент 35 мм)

    Цена: 1699,00 $

    4.

    Panasonic LUMIX GH5 II

    Эта камера еще не вышла? Если нет, то скоро будет. И, даже не беда, ведь любая камера из линейки Lumix «GH» даст вам отличное изображение, особенно для замедленной съёмки. Вы действительно не ошибетесь, выбирая между Panasonic LUMIX GH5s и немного более дешевым GH5.

    Если вы выберете GH5 II, вы получите 4K 60p с 10-битным разрешением более высокого качества. Внутренние параметры записи 4:2:2 10-бит, V-Log и Hybrid Log-Gamma позволяют легко создавать великолепные профили изображений.

    • 20,3-мегапиксельная матрица Live MOS с просветляющим покрытием
    • Видео DCI/UHD 4K 60p, 10-битная внутренняя
    • Предустановленная V-Log L, видео 4K без кадрирования
    • 6,5-ступенчатая 5-осевая двойная стабилизация изображения. 2
    • 0.76x 3.68m-dot OLED viewfinder
    • 3.0″ 1.84m-dot free-angle touchscreen
    • 225-area DFD AF, advanced subject detect

    Price: $1,697.99

    5. Insta360 One X2

    Линейка экшн-камер Insta360, несомненно, крошечная и делает GoPro серьезным конкурентом на рынке экшн-камер.

    Здесь я выбрал One X2, новейшую линейку с фантастическими характеристиками для такого маленького устройства. Если вам нужно что-то новое, отличное от GoPro, и вы не хотите покупать всевозможные дополнения, Instax360 One X2 может стать отличным выбором по сравнению с нормой в мире экшн-камер.

    Тем не менее, и это большой однако , наш технический гуру-писатель Алехандро недавно сделал обзор этой компактной экшн-камеры, и, похоже, у камеры было больше недостатков, чем ему хотелось бы.

    Спецификации камеры:

    • Две линзы Fisheye @ f/2,0
    • 5,7K видеозапись на 30 кадров в секунду на 100 Мбс битрейт
    • 360 градуля. 46x113x29 мм по размеру и весу 149G
    • Многочисленные видео режимы, включая время пули, тайм-разжижение и временную силу

    Цена: $ 429,99

    6. Sony α7C