La Vidéo Au Ralenti Prend La Lumière À 1 Billion D'Images Par Seconde

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Les chercheurs du mit media lab ont capturé une vidéo au ralenti de la lumière se déplaçant à l'intérieur d'une bouteille à un billion d'images par seconde en utilisant une caméra à balayage, un laser et des algorithmes informatiques pour assembler tous les angles.

Oubliez les tirs au ralenti d'une balle détruisant une pomme ou un colibri secouant l'eau. Pour réaliser une vidéo au ralenti de faisceaux lumineux qui rebondissaient à l'intérieur d'une bouteille de 1 litre, il fallait un nouveau système d'imagerie ultrarapide, capable de prendre 1 000 milliards d'images par seconde. Le Media Lab du MIT a rendu ce système possible en exploitant la technologie de caméra habituellement utilisée dans les expériences de chimie.

Un système d'imagerie qui fait que la lumière semble lente parle de lui-même, surtout lorsque la lumière parcourt 700 millions de kilomètres à l'heure un bon jour dans le vide. Mais pour mieux apprécier 1 000 milliards d'images par seconde (ips), considérez que l'appareil photo de l'iPhone 4S enregistre des vidéos HD à seulement 30 ips. Même Hollywood a misé sur un mélange de magie numérique et de caméras tournant à 24 ips pour capturer ses explosions au ralenti bien-aimées. (Le réalisateur "Le Seigneur des Anneaux", Peter Jackson, a récemment intensifié son jeu en choisissant de filmer "The Hobbit" à 48 images par seconde.)

"Rien dans l'univers ne ressemble à cette caméra", a déclaré Andreas Velten, chercheur postdoctoral au MIT Media Lab.

Les chercheurs du MIT ont utilisé une caméra à balayage ayant une fente étroite pour permettre l’entrée de particules de lumière, appelées photons. Un champ électrique dévie les photons dans une direction perpendiculaire à la fente, mais dévie davantage les photons arrivant en retard que les photons arrivant en avance car il change constamment.

Une telle différence permet à la caméra à balayage de montrer l’arrivée des photons dans le temps, mais elle ne capture également qu’une seule dimension spatiale grâce à sa vue Fente. Pour créer des images en deux dimensions pour leur vidéo ultra-lente, les chercheurs ont dû effectuer encore et encore la même expérience de passage de la lumière par une bouteille, en repositionnant légèrement la caméra à chaque fois.

Une heure de travail a permis de créer des centaines de milliers d'ensembles de données. Ensuite, l’équipe du MIT, dirigée par Ramesh Raskar, professeur associé de Media Lab, s’est tournée vers des algorithmes informatiques pour assembler les données dans des images bidimensionnelles.

Andreas Velten, chercheur postdoctoral au Media Lab du MIT, explique comment le groupe Camera Culture a mis en place un système d’imagerie capable de prendre des vidéos à un billion d’images par seconde.

Andreas Velten, chercheur postdoctoral au Media Lab du MIT, explique comment le groupe Camera Culture a mis en place un système d’imagerie capable de prendre des vidéos à un billion d’images par seconde.

Crédit: MIT Media Lab. Des photos

Ce travail est le fruit d'un autre projet du MIT Media Lab mené par le groupe Camera Culture de Raskar: une caméra capable de faire ressortir la lumière sur des surfaces réfléchissantes et de mesurer le temps de retour pour voir dans les coins.

La "caméra la plus lente du monde" n'aura pas de fin pratique pour le cinéma à cause du temps qu'il faut et de la nécessité de répéter chaque scène plusieurs fois, a déclaré Raskar.

Mais Raskar a suggéré que l’utilisation d’informations sur la façon dont la lumière rebondissait sur différentes surfaces permettrait aux chercheurs d’analyser la structure des matériaux manufacturés et des tissus biologiques. Une telle technologie pourrait ressembler à "un ultrason avec lumière", a-t-il déclaré.

Si la technologie d'imagerie ultrarapide est affinée, Raskar envisage de l'utiliser pour comprendre comment les photons de la lumière traversent le monde. Cela pourrait permettre à son équipe de recréer des photos prises avec un appareil photo portable à flash compact pour donner l’illusion d’un éclairage de studio.

La caméra à balayage et le laser qui ont créé les impulsions lumineuses ont un prix combiné de 250 000 $. Elles ont été fournies par Moungi Bawendi, professeur de chimie au MIT, qui a également participé à la recherche.

Cette histoire a été fournie par InnovationNewsDaily, un site soeur de WordsSideKick.com. Suivez InnovationNewsDaily sur Twitter @News_Innovation ou sur Facebook.


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