Камера со скоростью 2 миллиарда кадров в секунду

22.10.2025

Американский ученый Брайан Хайдет продемонстрировал устройство, способное снимать луч лазера с невероятной скоростью - до двух миллиардов кадров в секунду. Это открывает новые возможности для изучения динамики света и его взаимодействия с окружающими объектами.

Хайдет объясняет, что его камера - усовершенствованная версия предыдущей модели, фиксировавшей до миллиарда кадров в секунду, однако снимающей только один пиксель за раз. Несмотря на кажущуюся простоту, устройство объединяет несколько элементов: зеркало на карданном подвесе, две трубки, простую линзу, световой датчик и программный код на Python, который связывает все компоненты и управляет их работой.

Камера, направленная на лазерную указку, способна фиксировать движение света с частотой два миллиарда кадров в секунду. С помощью зеркал луч лазера демонстрирует плавное движение с различной скоростью, зависящей от положения камеры относительно источника света. По словам Хайдета, свет перемещается примерно на 15 сантиметров за каждый кадр, и эта скорость всегда остается постоянной в любой системе отсчета, так как она является предельной во Вселенной.

На первый взгляд может показаться, что создать традиционную камеру с такой частотой кадров возможно. Однако Хайдет подчеркивает, что это невозможно реализовать с обычными инструментами даже в домашних условиях. Решение ученого заключается в том, чтобы снимать по одному пикселю за раз, а затем объединять эти кадры в воспроизводимое видео, создавая иллюзию непрерывного движения.

По его словам, если синхронизировать множество отдельных видеороликов, снятых по одному пикселю, и соединить их, получается полноценное видео, демонстрирующее движение лазерного луча. Такой подход позволяет обойти физические ограничения традиционных камер и получить детальное представление о динамике света на субнаносекундном уровне.

Это открытие не только демонстрирует инженерную смекалку и мастерство Хайдета, но и поднимает новые вопросы о способах изучения света и его взаимодействия с материалами. Возможность визуализировать движение фотонов в реальном времени может оказать влияние на развитие оптики, физики и даже технологий обработки информации.

<< Назад: Некоторые хобби замедляют старение мозга 22.10.2025

>> Вперед: Знания формируют слух 21.10.2025

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Звуки капель ускоряют прорастание на 30% 20.05.2026

Растения обладают удивительной чувствительностью к окружающему миру, и новые исследования показывают, что они способны воспринимать даже звуки. Ученые обнаружили, что семена риса ускоряют свое прорастание, реагируя на шум дождя. Этот механизм помогает растениям лучше приспосабливаться к изменяющимся условиям окружающей среды и может играть важную роль в их выживании. В ходе экспериментов исследователи записывали звуки дождя разной интенсивности. Оказалось, что падение капель создает значительное звуковое давление - сравнимое с тем, которое фиксируют на небольшом расстоянии от двигателей реактивных самолетов. Хотя такие звуки находятся за пределами человеческого слуха и плохо передаются из воды в воздух, они вполне способны влиять на семена, находящиеся под тонким слоем воды или почвы. Ученые провели серию опытов с посевным рисом, который традиционно высевают в увлажненную почву или под слой воды. Семена помещали в лужи глубиной 2,5-3 сантиметра и воспроизводили звуки дождя. Небол ...>>

Volkswagen ID. Polo GTI 20.05.2026

Volkswagen продолжает развивать легендарную линейку GTI, перенося ее дух в эпоху электромобилей. Компания официально представила ID. Polo GTI - первый полностью электрический "горячий" хэтчбек, который сочетает в себе современные технологии и фирменный драйверский характер моделей GTI, история которых началась еще в 1976 году с первого Golf GTI. Премьера новинки прошла во время знаменитой 24-часовой гонки на Нюрбургринге. Электромотор на передней оси развивает 222 л.с. (166 кВт) и выдает 290 Нм крутящего момента. Разгон с 0 до 100 км/ч занимает 6,8 секунды. Хотя динамика не претендует на звание рекордной в классе, Volkswagen сделал акцент на точной управляемости и узнаваемом "GTI-настроении". Для этого автомобиль оснастили блокировкой переднего дифференциала, адаптивной спортивной подвеской DCC и прогрессивным рулевым управлением. ID. Polo GTI использует ту же батарею емкостью 52 кВтч с химией NMC, что и обычная версия модели. Запас хода по циклу WLTP достигает 424 км. Поддержива ...>>

Коты охотнее разговаривают с мужчинами 19.05.2026

Домашние кошки всегда считались довольно сдержанными и избирательными в проявлении эмоций. Однако новое исследование показало, что наши пушистые питомцы гораздо активнее используют голос при общении с мужчинами, чем с женщинами. Это открытие помогает глубже понять особенности кошачьего поведения и природу их отношений с человеком. Ученые из Университета Анкары проанализировали реакцию 31 домашнего кота. Владельцы записывали на видео поведение животных в первые минуты после возвращения домой, стараясь вести себя максимально естественно. Результаты оказались весьма примечательными: в среднем за первые 100 секунд после прихода мужчины коты издавали 4,3 различных вокализации - мяуканье, мурлыканье или характерные "чириканья". При появлении женщины этот показатель составил всего 1,8. Исследователи изучили 22 разных типа поведения кошек, включая трение о ноги, зевки и реакцию на еду. Единственным значимым различием между мужчинами и женщинами оказалась именно частота вокализаций. Возра ...>>

Умная сушилка Xiaomi Mijia Smart Clothes Drying Machine 3 19.05.2026

Компания Xiaomi представила новую модель Mijia Smart Clothes Drying Machine 3 - инновационный многофункциональный комплекс, который кардинально меняет представление о сушке одежды и организации балконного пространства. Главное преимущество новинки заключается в гибкой системе организации. Устройство оснащено четырьмя независимыми зонами, благодаря чему одновременно можно сушить совершенно разные типы вещей - от легкого белья и носков до объемных одеял и верхней одежды. Для этого предусмотрено 38 открытых крючков, 32 вращающихся зажима, 20 выдвижных стержней и две специальные сетки, что позволяет оптимально использовать каждый сантиметр пространства. Еще одна яркая особенность - встроенное интеллектуальное освещение. 42-дюймовый световой модуль мощностью 36 Вт и световым потоком 3000 люмен способен полностью заменить потолочную люстру на балконе. Пользователи могут регулировать цветовую температуру в диапазоне от 3000 до 5700 K, создавая комфортную атмосферу для разных сценариев - ...>>

Сильнее всего мы злимся на самых близких 18.05.2026

Многие замечали одну и ту же странную закономерность: на работе или в общении с посторонними людьми мы способны сдерживать раздражение даже в сложных ситуациях, а дома можем вспыхнуть из-за сущей мелочи. Этот парадокс хорошо известен психологам и имеет глубокие нейробиологические причины. Оказывается, дело не в "плохом характере", а в особенностях работы нашего мозга и нервной системы. Когда мы находимся среди малознакомых людей, префронтальная кора головного мозга активно контролирует эмоции. Она выступает в роли внутреннего цензора, подавляя агрессию и помогая выбирать социально приемлемые реакции. Дома же мозг воспринимает окружение как максимально безопасное и предсказуемое, поэтому уровень контроля заметно снижается. В результате накопленные эмоции выходят наружу гораздо ярче и сильнее. Кроме того, мозг формирует особый "эмоциональный архив" именно на близких людей. Даже незначительные обиды и раздражения, которые мы переживаем годами, откладываются в памяти. При новом конфл ...>>

Случайная новость из Архива IP-ядра 8051 работают в 15 раз быстрее 16.05.2013 Польский разработчик IP-ядер DCD выпустил новую версию ядра 8051, работающую в 15 раз быстрее оригинальной. DP8051 является пятым поколением IP-ядер 8051 в списке достижений Digital Core Design. На тестовой программе Dhrystone 2.1 оно показало быстродействие большее от 11,46 до 15,55 раз, что стало результатом применения конвейерной RISC архитектуры с быстродействием 300 MIPS. Оптимизированное по скорости 8-битное программное ядро предназначено для работы как с быстрой (обычно на кристалле) так и с медленной (внешней) памятью. Широкий ряд дополнительных функций и периферийных устройств позволяет инженерам адаптировать ядро для конкретных приложений и/или аппаратных требований. Более того, ядро было спроектировано с особым вниманием к отношению потребления к производительности благодаря использованию развитого блока управления питанием (PMU), а также от 2 до 15 источников прерываний, 4 уровней прерываний, 2 указателей данных, USB-устройства, контроллера Ethernet, до 4 таймеров/счетчиков, 2 УАПП, 4 портов ввода-вывода и т.д. В зависимости от конфигурации конструктор может выбрать модуль сравнения/захвата, сторожевой таймер, ведущий/ведомый контроллер шины I2C, Quad SPI, сопроцессор с плавающей запятой или целочисленный сопроцессор. Результат DP8051 в Dhrystone 2.1 показал превышение скорости от 11,46 до 15,55 раза по сравнению с оригинальным Intel 80C51 на той же частоте. Для сравнения быстродействия ядер был использован один и тот же компилятор Си с одинаковыми настройками. Это быстродействие может быть использовано для устройств с малым энергопотреблением, где частота ядра может быть в 10 раз ниже, чем в оригинальной реализации, без снижения быстродействия. DP8051 также как и другие IP-ядра 8051 от DCD, имеет встроенную поддержку аппаратного отладчика DoCD, который обеспечивает возможность отладки всей системы на кристалле (СнК). В отличие от других отладчиков на кристалле, DoCD обеспечивает отладку без вмешательства в работающее приложение. Он также эффективно экономит время конструктора, благодаря аппаратной трассировке, названной Instructions Smart Trace buffer (IST). IST перехватывет команды не мешая их выполнению, и поэтому перехватывает адреса не всех исполняемых команд, а только тех из них, которые относятся к началу трассировки, условным переходам и прерываниям. Этот метод не только экономит время, но и позволяет уменьшить размер буфера IST и увеличить историю трассировки. Перехваченные команды читаются программой DoCD-debug, анализируются и представляются пользователю в виде кода ассемблера и соответствующих команд Си.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026