Câmera MegaX de alta velocidade captura o movimento da luz
Créditos: Reprodução/ Luke Dormehl

Câmera MegaX de alta velocidade captura o movimento da luz

Ela é capaz de gravar imagens a 24.000 quadros por segundo

Uma câmera de alta velocidade normalmente é utilizada para captura de imagens em câmera ultra lenta, útil para acompanhar esportes ou para cenas de ação em filmes. Além disso, uma câmera deste tipo também pode ser usada para capturar o movimento da luz enquanto ela é refletida em espelhos.

19/06/2020 às 10:10
Notícia

Vídeo em câmera lenta mostra sistema de ejeção de água do App...

Ele funciona usando o alto-falante para causar vibrações

Foi exatamente isso que Edoardo Charbon, do Instituto Federal Suíço de Tecnologia de Lausanne, demonstrou recentemente - usando uma câmera que é capaz de gravar imagens a 24.000 quadros por segundo.

Os pesquisadores usaram a câmera MegaX, um sensor de imagem baseado em diodo de avalanche de fótons, para filmar espelhos de alta tecnologia configurados no estilo Rube Goldberg. O hardware para a demonstração foi projetado pelo estudante de Charbon, Kazuhiro Morimoto, com contribuições dos pesquisadores Andrei Ardelean e Arin Ulku.

"A câmera opera com um obturador eletrônico muito rápido de 3,8 nanosegundos, que é usado para capturar a luz à medida que se propaga", disse Charbon. "São utilizados pulsos de laser subsequentes, abrindo o obturador com atraso crescente, de modo a acompanhar a propagação ao longo de seu caminho. Graças ao grande número de pixels e ao obturador rápido, pode-se ver a propagação da luz em várias fotos sem mover a câmera e sem substituir as imagens por imagens tiradas com outras câmeras. Tudo é feito com a MegaX”.

Vale destacar que não é apenas o caso de configurar uma câmera super-rápida, iniciar a gravação e, em seguida, ligar uma luz. Como a luz normalmente não é visível quando está em movimento, os pesquisadores tiveram que se concentrar nos fótons de um pulso de laser à medida que espalham partículas no ar. Usando o conhecimento sobre a trajetória do pulso e quanto tempo os pulsos levaram para chegar à câmera, a equipe utilizou algoritmos de aprendizado de máquina para traçar o caminho da luz em 3D.

Charbon disse que o principal avanço do trabalho está em demonstrar a "capacidade de reconstruir a posição dos pulsos de luz em 3D — mais o tempo, [equalizando] 4D — usando técnicas de aprendizado de máquina e a demonstração de diferentes velocidades aparentes de luz dependendo da posição do observador".

Ele observou que isso também poderia ter algumas aplicações úteis do mundo real. Isso poderia ser utilizado em aplicações científicas em campos como física de alta energia, onde é importante fazer detecção rápida de imagens, ou para coisas como realidade aumentada e virtual para reconstruir ambientes com precisão e para sensores LiDAR ajudando os carros autônomos a perceber o mundo. "Além disso, aplicações industriais e robótica, exigindo visão 4D rápida e precisa, poderiam tirar proveito dessa câmera", disse Charbon.

Continua após a publicidade

O artigo científico intitulado “Superluminal Motion-Assisted 4-Dimensional Light-in-Flight Imaging” - arXiv:2007.09308 [physics.optics] com mais detalhes está disponível aqui.

Fonte: DigitalTrends
User img

Fabio Rosolen

A GoPro HERO9 Black chegou - praticamente PERFEITA!

O que você achou deste conteúdo? Deixe seu comentário abaixo e interaja com nossa equipe. Caso queira sugerir alguma pauta, entre em contato através deste formulário.