Un nouveau super-appareil photo de 10 000 milliards d'images par seconde peut figer le temps

Des chercheurs de l'Institut national de la recherche scientifique en France ont mis au point un nouveau type d'appareil photo, appelé T-CUP, capable de capturer des images à 10 trillions d'images par seconde, assez rapidement pour visualiser des phénomènes tels que la lumière au ralenti..

C’est déjà assez rapide pour établir un record du monde, mais selon une déclaration, les auteurs disent avoir déjà identifié les possibilités d’accélérer encore plus le processus, jusqu’à un quadrillion d’images par seconde. Leur objectif est de permettre à une nouvelle génération de microscopes et d’autres technologies d’imagerie de mieux analyser les interactions entre la lumière et la matière. Leurs conclusions ont été publiées dans le dernier numéro de Lumière: science et applications.

Pour construire leur appareil photo, les chercheurs ont perfectionné une technique appelée photographie ultra-rapide comprimée (CUP), capable de capturer des images à une vitesse d’environ 100 milliards d’images par seconde. Leur nouveau processus associe ce qu’on appelle une «caméra à balayage» à une seconde caméra statique pour améliorer la qualité de l’image. Les deux images ont ensuite été fusionnées selon un processus appelé transformation du radon, a expliqué le professeur Caltech Lihong Wang dans un communiqué.

«Nous savions qu'en utilisant uniquement une caméra à balayage femtoseconde, la qualité de l'image serait limitée», dit-elle. «Pour améliorer cela, nous avons ajouté une autre caméra qui acquiert une image statique. En combinaison avec l'image acquise par la caméra à balayage femtoseconde, nous pouvons utiliser ce que l'on appelle une transformation de radon pour obtenir des images de haute qualité tout en enregistrant dix billions de dollars par seconde. ”

Ce que nous apprenons des caméras ultrarapides

Le collègue du professeur Yang, Jinyang Liang, a mis au point un type similaire de super-appareil photo l’an dernier en utilisant une technique appelée «photographie ultra-rapide comprimée sans codage» (LLE-CUP), capable de prendre des images à une vitesse d’environ 100 milliards d’images par seconde. seconde. Dans ce cas, l’objectif était d’essayer de capturer des images de neurones en train de tirer dans le cerveau, bien que, parlant avec Inverse En novembre dernier, Liang a déclaré que la caméra était en fait trop vite.

«Nous pouvons maintenant capturer les données sans flou de mouvement», avait déclaré Liang à l'époque. «Nous devrons peut-être améliorer la résolution de profondeur à l'avenir, pour que la caméra puisse offrir une imagerie 3D médicale. Ce serait un bond en avant dans ces domaines."

La technologie ici se développe rapidement (désolé). Le précédent record du monde était détenu par une équipe suédoise qui, en 2017, a annoncé qu'elle avait utilisé une technique appelée algorithme de reconnaissance de fréquence pour expositions multiples afin de capturer une image à une vitesse de 5 000 milliards d'images par seconde.

Ces chercheurs étaient concentrés sur l’étude des réactions de combustion et espéraient que leur technique pourrait aider à ouvrir la voie à des moteurs de nouvelle génération offrant un meilleur rendement énergétique.