Naukowcy dokonali przełomu. To pierwsza na świecie kamera 5D 

Zespół chińskich inżynierów pochwalił się wynalazkiem umożliwiającym wykonanie

Naukowcy dokonali przełomu. To pierwsza na świecie kamera 5D 1
Źródło zdjęć: © Getty Images / MediaNews Group

skompresowanej fotografii przestrzenno-czasowo-spektralnej, co określili też krócej – obrazowaniem 5D.

Na początek ustalmy, co zespół Pengpenga Dinga rozumie przez 5D. Oczywiście nie chodzi o pięć wymiarów przestrzennych, niedostępnych naszym umysłom i oczom (nawiasem mówiąc, najprostszy przykład pięciowymiarowej hiperbryły stanowi penterakt). W rzeczywistości Chińczycy przedstawili system zdolny do zarejestrowania trojakiej informacji o skanowanym obiekcie: przestrzennej, czasowej oraz widmowej.

Co to wszystko oznacza? Informacja przestrzenna jest zapisem danej bryły z uwzględnieniem wszystkich trzech osi (wysokość, szerokość, głębokość). Informacja czasowa (t) dotyczy ewolucji stanu obiektu – np. wibracji, zmian temperatury – w czasie obserwacji obiektu. Wreszcie informacja widmowa (λ) ma związek ze światłem emitowanym przez ciało, mogącym świadczyć m.in. o jego składzie chemicznym.

Trudność polegała na takim dostrojeniu szeregu czujników i kamer, aby zebrać wszystkie te dane jednocześnie z jak największą precyzją i rozdzielczością. Cały system SV-CUP jest bardzo złożonym zbiorem luster, filtrów, aparatów i czujników, jednak serce mechanizmu stanowi laser (400 nm), którego wiązka przechodzi przez dyfuzor i oświetla trójwymiarowy obiekt.

Impuls pobudza materię, co wywołuje efekt fluorescencji, czyli zmusza ciało do emisji promieniowania. W ten sposób do obiektywów aparatu (w tej roli Nikon, AF Nikkor 35 mm) oraz kamer smugowych, trafiają dwa rodzaje światła. To fluorescencyjne zawiera dane o właściwościach materii, natomiast samo rozproszone światło lasera pozwala na uzyskanie trójwymiarowego modelu.

Naukowcy dokonali przełomu. To pierwsza na świecie kamera 5D 2
W ramach testu system SV-CUP wykonał "zdjęcie" manekina. © https://doi.org/10.1117/1.AP.3.4.045001.1

Aby udowodnić jakość obrazowania SV-CUP, zespół użył systemu do sfotografowania manekina. W wygenerowanym obrazie widać wyraźnie ewolucję intensywności fluorescencji. Pojawienie się w pierwszej kolejności wizualizacji prawej ręki i korpusu, wynika z wymiarów i głębokości obiektu. Cały obiekt został uchwycony w ciągu 480 pikosekund (bilionowych części sekundy), zaś pełny skan trwał 48 nanosekund (milionowych części sekundy), co wskazuje na kapitalną rozdzielczość czasową urządzenia.

Mimo wszystko, autorzy przyznają w publikacji, że wiele elementów wciąż czeka na poprawę (zwłaszcza rozdzielczość przestrzenna). Nie proponują też konkretnego zastosowania swojego wynalazku. Nie ma jednak wątpliwości, że szybkie generowanie obrazów noszących olbrzymi bagaż danych o badanym obiekcie, może przydać się zarówno fizykom, chemikom, jak i biologom.

Wybrane dla Ciebie

Gang fok przegania rekina. U wybrzeży Afryki foki dały popis współpracy
Gang fok przegania rekina. U wybrzeży Afryki foki dały popis współpracy
Nie uwierzysz na co patrzysz. Polacy w ścisłej czołówce takich zdjęć
Nie uwierzysz na co patrzysz. Polacy w ścisłej czołówce takich zdjęć
Niesamowity kadr przedstawiający pradawny gatunek skorupiaka wygrał prestiżowy konkurs
Niesamowity kadr przedstawiający pradawny gatunek skorupiaka wygrał prestiżowy konkurs
Ekstremalnie rzadki aparat został sprzedany za 3,5 mln euro. Wyprodukowano go 100 lat temu
Ekstremalnie rzadki aparat został sprzedany za 3,5 mln euro. Wyprodukowano go 100 lat temu
Kary za zdjęcia dzieci. Konsekwencje dla rodziców we Francji
Kary za zdjęcia dzieci. Konsekwencje dla rodziców we Francji
Rekin gonił cień drona. Zachowywał się, jak kot goniący zajączka
Rekin gonił cień drona. Zachowywał się, jak kot goniący zajączka
Brutalny atak jelenia na zdjęciu. Fotograf przestrzega turystów
Brutalny atak jelenia na zdjęciu. Fotograf przestrzega turystów
Widziałeś film z Hanksem? Aktor ostrzega przed oszustwem
Widziałeś film z Hanksem? Aktor ostrzega przed oszustwem
Perseidy, Droga Mleczna i świecące glony naraz. Oto zdjęcie jedno na milion
Perseidy, Droga Mleczna i świecące glony naraz. Oto zdjęcie jedno na milion
Meta wykorzystała publiczne zdjęcia z Facebooka i Instagrama do trenowania AI
Meta wykorzystała publiczne zdjęcia z Facebooka i Instagrama do trenowania AI
Prawdziwy skarb fotograficzny. Te zabytkowe aparaty nie zrobiły ani jednego zdjęcia
Prawdziwy skarb fotograficzny. Te zabytkowe aparaty nie zrobiły ani jednego zdjęcia
Tragedia podczas wycieczki. Kobieta spadła z urwiska robiąc selfie
Tragedia podczas wycieczki. Kobieta spadła z urwiska robiąc selfie