המצלמה המהירה בעולם – 6.1 מליון תמונות לשנייה

מדענים מאוניברסיטת לוס אנג’לס שבקליפורניה פיתחו טכנולוגיה חדשה המאפשרת צילום תמונות במהירות הגבוהה פי כמה מכל טכנולוגיה קיימת. הטכנולוגיה החדשה שונה באופן מהותי מטכנולוגיות החיישנים הקיימות (CCD/CMOS) ועושה שימוש בלייזר במהירות גבוהה בכדי ליצור רצף תמונות בהפרשי זמן זעירים.

מצלמות קיימות עושות בחיישנים המבוססים על מוליכים למחצה הפולטים אלקטרונים בתגובה לחשיפה לאור. אלקטרונים אלו “נקראים” על ידי המצלמה ומוגברים אלקטרונית ליצירת תמונה דיגיטלית. תהליך זה דורש זמן ומגביל את כמות התמונות אותן מסוגלות מצלמות ללכוד בכל שנייה. בעוד מצלמות דיגיטליות רפלקסיות מתקדמות מסוגלות ללכוד עד כ-10 תמונות לשנייה במצב צילום רגיל ועד 30 תמונות לשנייה במצב וידאו מגיעות מצלמות מדעיות ייעודיות למהירויות גבוהות בהרבה. למעשה המצלמות הייעודיות המהירות ביותר הגיעו עד כה למהירות של כמיליון תמונות בשנייה.

הטכנולוגיה החדשה אשר פותחה על ידי קיסוקי גודה (Keisuke Goda) וקוין טסיה (Kevin Tsia) מ-UCLA מכונה STEAM (או Serial Time-Encoded Amplified Microscopy) והיא מסוגלת לצלם תמונה אחת בכל 163 ננושניות “במהירות תריס” של לא פחות מ-450 פיקו-שניות (בקירוב הזמן שלוקח למחשב מודרני לחבר שתי ספרות). למהירות התריס חשיבות גבוהה בצילום מדעי, ככל שהתריס פתוח לזמן קצר יותר כך יש לאובייקט המצולם זמן קצר יותר לנוע ולצאת מהפריים. כאשר אור פוגע בחיישן של המצלמה החדשה כל פיקסל בחיישן קולט אורך גל מסוים ומגביר אותו. במצלמה רגילה החיישן אינו יודע מה אורך הגל הרלוונטי ולכן אינו מסוגל לבצע הגברה דומה. המצלמה החדשה עושה שימוש בלייזר אינפרה אדום מהיר במיוחד אשר משנה את אורך הגל שלו עבור כל פיקסל ומאפשר את הזיהוי המדויק וההגברה.

הרזולוציה הנוכחית של המצלמה אמנם נמוכה מאד – רק כ-2500 פיקסלים (לעומת כמה מיליונים במצלמות מסחריות מודרניות) אבל החוקרים מסבירים כי המכשור הנוכחי שימש להדגמת יכולות בלבד וכי יש באפשרותם לשפר את ביצועי הטכנולוגיה החדשה באופן משמעותי. למעשה השאיפה של צוות הפיתוח היא לייצר מצלמה בת מספר מגה-פיקסל ומהירות צילום של לא פחות מ-100 מליון תמונות בשנייה.

מה אם כן השימוש של הטכנולוגיה החדשה? ובכן, למגינת ליבם של אחדים, לא סביר שנזכה לראות את הטכנולוגיה החדשה ב-D4 הבאה של ניקון (או בכל מצלמה אחרת שתגיע לשוק) אבל דווקא בתחום המדעי צפויים לטכנולוגיה שימושים רבים החל בביולוגיה ורפואה (כאמצעי לספירה וצילום של תאים בודדים והבחנה בניהם, לדוגמא במקרה של תאים סרטניים לעומת תאים בריאים), וכלה בכימיה ובפיזיקה (חקר תהליכי בעירה והבנת תהליכי חיתוך באמצעות לייזר).

מידע נוסף על הטכנולוגיה אשר זכתה למימון ממשרד ההגנה האמריקני ופורסמה לראשונה במגזין המדעי Nature (דורש מנוי) בסוף חודש אפריל השנה ניתן למצוא בהודעה לעיתונות של אוניברסיטת לוס אנג’לס ובידיעה במגזין Wired. כמו כן ניתן לראות סרטון המתאר את הטכנולוגיה בקישור הבא.

עידו גנוט

עידו גנוט הוא עורך ומייסד אתר הצילום מגה פיקסל. הוא מסקר חדשות טכנולוגיה מאז סוף שנות ה-90 וכתב וערך עבור שורה של מגזינים בינלאומיים מובילים. הוא עוסק בתחום הצילום מאז שנת 2009. עידו הוא גם מייסד שותף בחברת ההפקה Shooteat.co.il העוסקת ביצירת תוכן ויזואלי עבור חברות מסחריות.

אתם יכולים לתמוך באתר מגה פיקסל על ידי רכישה מהשותפים שלנו

משווקים: Amazon, B&H, Adorama and E-bay.

למה שתסמכו עלינו?