YouTuber uchwycił światło w ruchu. Zbudował kamerę nagrywającą w 2 miliardach FPS

YouTuber AlphaPhoenix skonstruował kamerę nagrywającą 2 miliardy klatek na sekundę, ulepszoną wersję zeszłorocznego modelu o 1 miliardzie FPS. Na filmie zarejestrował laser odbijający się między lustrami – a więc uchwycił prędkość światła – w nagraniu jakości HD. To imponujące osiągnięcie z dziedziny „DIY” – sprzęt został przygotowany w przydomowym garażu pasjonata.

Jak podaje twórca, proces jest skomplikowany, bo kamera rejestruje tylko jeden piksel na raz, a całość składa się poprzez „tiling”. Dla lepszej widoczności wiązki lasera, youtuber wytworzył mgłę w grażu. Filmik w ciągu 3 dni został wyświetlony 1,5 miliona razy.

Budowa i komponenty zestawu

AlphaPhoenix, a adekwatnie Brian Haidet – doktor w dziedzinie nauki o materiałach, znany z projektów DIY, zbudował system w garażu. Sensor to lampa fotopowielająca (PMT), przekształcająca światło w sygnał elektryczny, mierzony przez oscyloskop 2 miliardy razy na sekundę.

Układ generatora wiązki wydaje się prosty: laser o dużej mocy strzela wiązką przez garaż, a ta odbija się między równoległymi lustrami, zanim trafi na ścianę. Światło staje się widoczne dzięki rozproszeniu w cząsteczkach mgły, a w 2 miliardach klatek na sekundę zamienia się w powolny, fascynujący taniec.

Kamera nie rejestruje pełnych kadrów w 2 mld FPS – skanuje pole widzenia piksel po pikselu. Oprogramowanie przetwarza dane – składa obraz, tworząc iluzję pełnego nagrania.

Poprzedni system

By stworzyć taką kamerę, Haidet musiał całkowicie przebudować swój poprzedni system z 1 miliardem FPS z 2024 roku, ulepszając urządzenie dla większej precyzji, wzmacniając optykę dla ostrzejszych obrazów i aktualizując oprogramowanie do obsługi danych. Gdy kamera znajduje się za laserem, światło oddalające się wydaje się pełzać, podczas gdy powracające zdaje się pokonywać drogę niemal natychmiast – efekt wynika z odległości cząstek mgły od sensora.

AlphaPhoenix ze swoim wynalazkiem. Źródło: Youtube

Ekstremalne DIY

Eksperyment AlphaPhoenix to idealny przykład, jak korzystając ze stosunkowo tanich komponentów można osiągnąć ekstremalne wyniki dzięki wiedzy i pomysłowości. Twórca zdobywa zasłużoną widownie na YouTube – posiada 622 tysiące obserwujących.

Źródło: AlphaPhoenix na YouTube