La caméra la plus rapide au monde peut capturer 156,3 billions d’images par seconde

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En un mot: Des chercheurs de l’Institut national de la recherche scientifique (INRS) de Québec ont développé une caméra ultrarapide capable de fournir des taux de codage de séquence complète allant jusqu’à 156,3 THz par pixel individuel, ce qui équivaut à 156,2 billions d’images par seconde. Surnommé SCARF, qui est l’abréviation de femtophotographie en temps réel à ouverture codée par balayage, le dispositif d’imagerie de pointe est suffisamment rapide pour capturer des phénomènes tels que l’absorption transitoire dans un semi-driver et la démagnétisation ultrarapide d’un alliage métallique en une seule prise.

À titre de comparaison, certains smartphones phares peuvent enregistrer des vidéos jusqu’à 960 images par seconde. Les Slow Mo Guys sur YouTube ont filmé des séquences à grande vitesse jusqu’à 800 000 images par seconde.

L’INRS estime que le nouveau hardware d’imagerie contribuera à repousser les limites des connaissances dans un large éventail de domaines, notamment la biologie, la chimie, la science des matériaux, la physique et l’ingénierie. Cela sera particulièrement utile pour observer des phénomènes non répétables ou difficiles à reproduire, comme la mécanique des ondes de choc dans les cellules vivantes, ont indiqué les chercheurs.

Le professeur Jinyang Liang est un pionnier dans le domaine de l’imagerie ultrarapide. En 2018, il développe le T-CUP (photographie ultrarapide compressée à des milliards d’images par seconde). Basé sur l’imagination femtoseconde passive, ce système était capable de capturer 10 000 milliards d’images par seconde.

Jusque-là, les systèmes de caméras rapides capturaient principalement les images de manière séquentielle, une par une, puis les assemblaient pour créer la scène.

La camera la plus rapide au monde peut capturer 1563

La T-CUP était révolutionnaire, mais non sans défauts. Miguel Marquez, membre de l’équipe de Jinyang, a déclaré que les systèmes basés sur la photographie ultrarapide compressée doivent faire face à une qualité de données dégradée. De plus, ils doivent également modifier la profondeur de séquence du champ de vision. « Ces limitations sont imputables au principe de fonctionnement, qui nécessite simultanément le cisaillement de la scène et l’ouverture codée », a noté Márquez.

Comme le souligne l’INRS, SCARF surmonte ces défis grâce à sa modalité d’imagerie, qui permet « un balayage rapide d’une ouverture codée statique sans cisailler le phénomène ultrarapide ».

Chose incroyable, l’équipe a déclaré que la caméra avait été construite à l’aide de composants optiques passifs et disponibles dans le commerce, et qu’elle n’était pas si coûteuse à construire. À ce titre, deux sociétés – Few-Cycle et Axis Photonique – travaillent déjà avec les chercheurs pour commercialiser la caméra.

Les recherches de l’équipe ont été publiées dans la revue Nature sous le titre « Femtophotographie en temps réel à ouverture codée par balayage ».

Détente, découvrez l’évolution du nombre de smartphones vendus par marque au fil du temps dans la vidéo ci-dessous :

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