Skocz do zawartości
Forum Kopalni Wiedzy
KopalniaWiedzy.pl

100 miliardów klatek na sekundę. Najszybsza kamera 3D na świecie

Rekomendowane odpowiedzi

Naukowcy z Kalifornijskiego Instytutu Technologicznego (Caltech) zaprezentowali kamerę 3D zdolną do rejestrowania obrazu z prędkością... 100 miliardów klatek na sekundę. To kolejne imponujące osiągnięcie zespołu Lihong Wanga, który przed kilkoma miesiącami ogłosił powstanie jeszcze szybszej kamery, ale rejestrującej obraz 2D.

Najpierw w maju bieżącego roku grupa pracująca pod kierunkiem Wanga zaprezentowała kamerę nagrywającą obraz 2D z prędkością... 70 bilionów klatek na sekundę. To wystarczająco szybko, by zarejestrować przesuwający się promień światła. Teraz uczeni, korzystając z tej samej technologii skompresowanej superszybkiej fotografii (compressed ultrafast photography – CUP) zbudowali kamerę, która nagrywa obraz 3D z prędkością 100 miliardów klatek na sekundę. Wykorzystuje one technikę nazwaną jednokrotną stereopolarymetryczną skompresowaną superszybką fotografią (single-shot stereo-polarimetric compressed ultrafast photography – SP-CUP).

W technologii CUP wszystkie ramki obrazu rejestrowane są w jednym momencie. Technologia SP-CUP działa niemal identycznie, z tym, że dodano do niej możliwość rejestrowania obrazu stereo. Mamy jeden zestaw soczewek, ale działają one jak dwie połówki, z których każda rejestruje obraz pod nieco innym kątem. To działa podobnie, jak nasze oczy, wyjaśnia Wang.
Jednak w przeciwieństwie do ludzkich oczu kamera rejestruje polaryzację światła. Zjawisko polaryzacji jest powszechnie wykorzystywane od ekranów LCD po okulary przeciwsłoneczne i specjalistyczne kamery służące do wykrywania defektów w materiałach czy rejestrowania kształtu molekuł.

Wang mówi, że technika SP-CUP, dzięki połączeniu bardzo szybkiego rejestrowania obrazów 3D i wykorzystaniu polaryzacji będzie przydatna w wielu zastosowaniach naukowych. Uczony szczególną nadzieję wiąże z jej wykorzystaniem do badania sonoluminescencji, zjawiska, w wyniku którego fale dźwiękowe tworzą niewielkie bąble w wodzie i innych płynach. Gdy bąble gwałtownie znikają, dochodzi do emisji światła. Niektórzy uważają sonoluminescencję za jedną z największych tajemnic fizyki. Gdy bąbel się zapada, w jego wnętrzu pojawia się tak wysoka temperatura, że dochodzi do emisji światła. Cały proces jest niezwykle tajemniczy, gdyż zachodzi bardzo szybko. Ciekawi jesteśmy, czy nasza kamera pozwoli na jego zbadanie.


« powrót do artykułu

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach
4 godziny temu, KopalniaWiedzy.pl napisał:

kamerę nagrywającą obraz 2D z prędkością... 70 bilionów klatek na sekundę. To wystarczająco szybko, by zarejestrować przesuwający się promień światła.

Już przy 100 mld fps światło przebywa 3 mm pomiędzy ujęciami, przy 7e13 fps przebywa zaledwie 4 mikrometry. Jak się taki materiał potem ogląda klatka po klatce, to się trzeba w spację naklupać, aż się zetrze :D

 

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach
13 godzin temu, Jajcenty napisał:

Jak się taki materiał potem ogląda klatka po klatce, to się trzeba w spację naklupać, aż się zetrze :D

A właśnie miałem pisać, że po co to nagrywać z taką prędkością jak potem trzeba to oglądać w przyśpieszeniu x1000? ;)

Godzinę temu, Astro napisał:

Uczony szczególną nadzieję wiąże z jej wykorzystaniem do badania sonoluminescencji

A ja pomyślałem o nowej wersji eksperymentu z paradoksem obserwatora...

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach
1 godzinę temu, Astro napisał:

Jest na to sposób (jeszcze z dawnych lat, gdy nikomu się nie chciało poprawić pewnego skryptu do obróbki bardzo massive danych): zapałka!

Zwykle pomaga, ale weźmy wolniejszą opcję 100 mld FPS i powiedzmy że sprzęt umie wyświetlać 100 FPS wówczas na zapałce potrzebujesz 1e11/1e2 = 1e9 sekund żeby zobaczyć 1 sekundę materiału. To zaledwie 33 lata :D . Zaczyna mnie ciekawić na czym oni to będą oglądać....

34 minuty temu, radar napisał:

A ja pomyślałem o nowej wersji eksperymentu z paradoksem obserwatora...

Ale jak? To przecież i tak pośrednia obserwacja - rejestrowane są fotony 'wtórne' 

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach
32 minutes ago, radar said:

A właśnie miałem pisać, że po co to nagrywać z taką prędkością jak potem trzeba to oglądać w przyśpieszeniu x1000? ;)

Tak samo jak z rozdzielczością ekranów. Masz 4k, ale trzeba dać mnożnik 2x, żeby było coś widać na pulpicie ;)

Przypomniało mi się o symulacji zapadania się jądra w supernowej, której pierwsze 50ms było liczone przez superkomputer przez kilka miesięcy ;) Pamiętam, że osiągnęli "standing accretion shock instability" i na tym skończyła się symulacja. Koszmarne ilości masy przemieszczały się z niewiarygodną prędkością w ciągu milisekund.

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach

Ciekawe jest też to...

19 godzin temu, KopalniaWiedzy.pl napisał:

W technologii CUP wszystkie ramki obrazu rejestrowane są w jednym momencie.

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach

Jeśli chcesz dodać odpowiedź, zaloguj się lub zarejestruj nowe konto

Jedynie zarejestrowani użytkownicy mogą komentować zawartość tej strony.

Zarejestruj nowe konto

Załóż nowe konto. To bardzo proste!

Zarejestruj się

Zaloguj się

Posiadasz już konto? Zaloguj się poniżej.

Zaloguj się

  • Podobna zawartość

    • przez KopalniaWiedzy.pl
      Caltech (California Institute of Technology) poinformował właśnie, że od roku 2013 Donald Bren – najbogatszy deweloper w USA – wraz z żoną Brigitte przekazali uczelni ponad 100 milionów dolarów na prace nad pozyskiwaniem energii słonecznej w przestrzeni kosmicznej i przesyłaniem jej na Ziemię. Dzięki nim w roku 2022 lub 2023 w przestrzeń kosmiczną trafi pierwsza testowa instalacja.
      Majątek 89-letniego Brena jest wyceniany na 15–16 miliardów dolarów. Dorobił się olbrzymich pieniędzy na budowie nieruchomości. Jest skrytym człowiekiem, rzadko udziela wywiadów. Przeznacza duże kwoty na działalność charytatywną. Wiadomo, że setkami milionów dolarów wspiera edukację, naukę i ochronę środowiska. W ciągu ostatnich 30 lat przekazał też 220 km2 terenów na potrzeby parków, rezerwatów i terenów rekreacyjnych. O tym, że woli pozostawać w cieniu może świadczyć sam fakt, że o finansowaniu przez Brena Space Solar Power Project poinformowano dopiero po 8 latach.
      Wysoka orbita okołoziemska to bardzo dobre miejsce do pozyskiwania energii słonecznej. Słońce nigdy tam nie zachodzi, nie formują się chmury. Od dawna jest ona przedmiotem zainteresowania inżynierów. Jednak dotychczasowe projekty były nierealistyczne. Zbyt wielkie, by mogły się udać. Zakładały bowiem zbudowanie olbrzymich wielokilometrowych struktur pozyskujących energię, która następnie za pomocą laserów lub mikrofal byłaby przesyłana na Ziemię. Budowa takich struktury wymagałaby startów setek rakiet.
      Tym, czego naprawdę potrzebowaliśmy była zmiana paradygmatu technologicznego, mówi profesor Harry Atwater, kierujący Space Solar Power Project. Zamiast urządzenia, które waży kilogram na metr kwadratowy, możemy obecnie stworzyć system o macie 100-200 gramów na metr kwadratowy i mamy plany zejścia z masą do 10-20 gramów na m2, informuje uczony.
      Największa zmiana w myśleniu zaszła w samej budowie paneli słonecznych. Naukowcy z Caltechu budują modułowe panele. Każde z lekkich galowo-arsenkowych ogniw jest mocowane do „kafelka” o powierzchni 100 cm2. Każdy z „kafelków” – i to właśnie ma być kluczem do sukcesu – jest indywidualną stacją słoneczną, wyposażoną z fotowoltaikę, elektronikę oraz przekaźnik mikrofalowy. „Kafelki” będą łączone w większe moduły o powierzchni kilkudziesięciu metrów kwadratowych, a tysiące takich modułów będą tworzyły heksagonalną stacją o kilkukilometrowej długości. Jednak moduły nie będą ze sobą połączone. Nie będzie ciężkich kabli czy rusztowań.
      Myślimy o tym jak o ławicy ryb. To zestaw identycznych niezależnych elementów latających w formacji, mówi Atwater.
      Transmisja na Ziemię będzie odbywała się za pomocą mikrofal. Sygnały z poszczególnych „kafelków” będą synchronizowane, co pozwoli na wycelowanie ich w naziemny odbiornik bez potrzeby używania ruchomych części. Całość zaś będzie bezpieczna. Promieniowanie mikrofalowe jest promieniowaniem niejonizującym, a gęstość przesyłanej energii będzie taka, jak gęstość energii słonecznej.
      Miną jednak lata, zanim na co dzień będziemy korzystali z tego typu rozwiązań. Wcześniej czy później przesyłanie energii z kosmosu na Ziemię stanie się codziennością. Do optymizmu skłaniają zarówno spadające koszty lotów w kosmos, jak i intensywne prace, prowadzone np. przez agencje kosmiczne z USA, Chin czy Japonii.
      Niewykluczone jednak, że pierwsze urządzenia zasilane w ten sposób nie będą znajdowały się na Ziemi, a w kosmosie. Może się bowiem okazać, że przesyłanie energii mikrofalowej z farm orbitalnych do satelitów czy stacji kosmicznych jest rozwiązaniem bardziej praktycznym, niż konieczność wyposażania satelitów i stacji we własne panele słoneczne.

      « powrót do artykułu
    • przez KopalniaWiedzy.pl
      Panasonic jest producentem pierwszej kamery 3D skierowanej na rynek użytkownika indywidualnego. Firma zapewnia, że urządzenie HDC-SDT750 wykonuje trójwymiarowe filmy dzięki specjalnym soczewkom 3D, a po ich odłączeniu rejestruje tradycyjny obraz o rozdzielczości 1080p z prędkością 60 klatek na sekundę.
      Kamera korzysta z systemu 3MOC, soczewek Leica Dicomar oraz 12-krotnego zoomu optycznego.
      Do wykonania nagrania 3D konieczne jest użycie specjalnych soczewek, rejestrujących obraz o rozdzielczości 960x1080 osobno dla każdego oka.
      Urządzenie wyposażono też w technologię Time Lapse Recording, która umożliwia nagrywania i szybkie odtwarzanie długotrwałych wydarzeń. Użytkownik może poinstruować kamerę, by wykonywała ujęcia w odstępach co 1, 10, 30, 60 lub 120 sekund. W ten sposób możliwe jest rejestrowanie np. rozwijania się kwiatów. Time Lapse Recording jest również dostępny podczas używania soczewek 3D.
      Kamerę wyposażono też w pięć mikrofonów, rejestrujących pięciokanałowy dźwięk, a dzięki Focus Microphone możliwe jest rejestrowanie tylko dźwięku rozlegającego się przed kamerą,niezależnie od tego, jaki obraz rejestrujemy.
      Za jakość obrazu odpowiada system 3MOS, który wykorzystuje 7,59 miliona pikseli (3x2,53 megapikseli). Czujnik rozbija obraz na trzy podstawowe kolory, które są przetwarzane niezależnie co ma zapewniać świetnej jakości obraz. W jego uzyskaniu pomagają też wysokiej jakości soczewki o jasności f1.5 (po podłączeniu soczewek 3D wartość f spada do 3.2) oraz procesor Crystal Engine PRO.
      HDC-SDT750 trafi do sklepów w październiku bieżącego roku. Sugerowana cena detaliczna kamery wyniesie 1400 dolarów.
    • przez KopalniaWiedzy.pl
      Microsoft kupi izraelską firmę 3DV Systems, która specjalizuje się w produkcji kamer 3D. Rozwijana przez Izraelczyków technologia pozwala kamerom rozpoznawać odległości pomiędzy obiektami i przetwarzać obraz w czasie rzeczywistym w dużej rozdzielczości. Przeznaczając 34 miliony dolarów na zakup przedsiębiorstwa, Microsoft zyska technologię, która pozwoli na sterowanie konsolą Xbox czy komputerem stołowym Surface za pomocą gestów.
      Kamery zbierają informację o obiektach wysyłając w ich stronę impulsy światła w podczerwieni i analizując odbicia. Obiekty, w zależności od swojego położenia, są organizowane w warstwy. Odcienie szarości wyznaczają odległości, a na całość nakładane są kolory.
      Kamery pracują z szybkością 60 klatek na sekundę, a dokładność pomiaru odległości wynosi od 1 do 2 centymetrów. System jest zatem wystarczająco doskonały, by zadebiutować w najnowszych grach. Teraz pozostaje czekać na stworzenie odpowiedniego oprogramowania, dzięki któremu gry będą mogły współpracować z kamerą.
      Poniżej zamieszczamy kilka filmów prezentujących możliwości technologii 3DV Systems:
       
       
       
       
  • Ostatnio przeglądający   0 użytkowników

    Brak zarejestrowanych użytkowników przeglądających tę stronę.

×
×
  • Dodaj nową pozycję...