Des scientifiques créent une chambre qui capture 156,3 billions d’images par seconde

Cientistas criam câmara que capta 156,3 biliões de imagens por segundo

Un groupe de chercheurs a créé une chambre scientifique extrêmement rapide qui capte des images à une vitesse de codage de 156,3 térahertz (THz) par pixels individuels – l’équivalent de 156,3 milliards d’images par seconde.

Des scientifiques creent une chambre qui capture 1563 billions dimages

De nombreuses découvertes seront faites dans le monde des micro-événements

Dénommée SCARF (swept-coded aperture real-time femtophotography), cette caméra de recherche de pointe pourrait conduire à des découvertes dans des domaines étudiant des micro-événements qui apparaissent et disparaissent trop rapidement pour les capteurs scientifiques les plus coûteux d’aujourd’hui.

La SCARF a avec succès capturé des événements ultra-rapides tels que l’absorption dans un semi-conducteur et la désaimantation d’un alliage métallique. La recherche pourrait ouvrir de nouvelles frontières dans des domaines aussi divers que la mécanique des ondes de choc ou le développement de médicaments plus efficaces.

L’équipe de recherche était dirigée par le professeur Jinyang Liang de l’Institut National de la Recherche Scientifique (INRS) du Canada. Il s’agit d’un pionnier mondialement reconnu dans le domaine de la photographie ultra-rapide, qui s’est basé sur ses découvertes lors d’une étude séparée il y a six ans.

La recherche actuelle a été publiée dans la revue Nature, résumée dans un communiqué de presse de l’INRS et signalée pour la première fois par le Science Daily.

1711556022 457 Des scientifiques creent une chambre qui capture 1563 billions dimages

« La SCARF surpasse ces défis »

Le professeur Liang et l’entreprise ont adapté leur recherche en une nouvelle approche pour les caméras ultra-rapides. Normalement, ces systèmes utilisent une approche séquentielle: ils capturent des images une par une et les rassemblent pour observer les objets en mouvement. Mais cette approche a ses limites:

Par exemple, des phénomènes tels que l’ablation au laser femtoseconde, l’interaction des ondes de choc avec les cellules vivantes et le chaos optique ne peuvent pas être étudiés de cette manière.

a déclaré Liang.

La SCARF surpasse ces défis. Son mode d’imagerie permet de balayer de manière ultra-rapide une ouverture codée statique, sans couper le phénomène ultrarapide.

Cela permet des vitesses de codage de séquence complète allant jusqu’à 156,3 THz pour des pixels individuels dans une caméra avec un dispositif à charge couplée (CCD).

Ces résultats peuvent être obtenus en un seul tir à des taux d’images et d’échelles spatiales réglables, aussi bien en mode réflexion qu’en mode transmission.

a écrit Julie Robert, responsable de la communication de l’INRS, dans un communiqué.

1711556022 448 Des scientifiques creent une chambre qui capture 1563 billions dimages

La caméra expliquée en termes simplifiés:

Cela signifie que la caméra utilise un mode d’imagerie computationnelle pour capturer des informations spatiales, permettant à la lumière d’entrer dans son capteur à des moments légèrement différents.

Le fait de ne pas devoir traiter les données spatiales instantanément fait partie de ce qui permet à la caméra de capturer ces impulsions laser « chirpées » extrêmement rapides, jusqu’à 156,3 milliards de fois par seconde. Les données brutes des images peuvent ensuite être traitées par un algorithme informatique qui décode les entrées échelonnées dans le temps, transformant chacune des milliards d’images en une image complète.

Bien que la SCARF soit destinée plus à la recherche qu’aux consommateurs, l’équipe travaille déjà avec deux entreprises, Axis Photonique et Few-Cycle, pour développer des versions commerciales, vraisemblablement pour les collègues d’autres institutions d’enseignement supérieur ou scientifiques.