ابتكر العلماء كاميرا علمية فائقة السرعة تلتقط الصور بمعدل ترميز يبلغ 156.3 تيرا هيرتز لكل بكسل فردي (أي ما يعادل 156.3 تريليون إطار في الثانية) ويمكن لهذه الكاميرا البحثية التي يطلق عليها اسم SCARF أن تؤدي إلى طفرة في مجال دراسة الأحداث العلمية الصغيرة التي تحدث بسرعة كبيرًا جدًا ولا تلتقطها أجهزة الاستشعار العلمية الأكثر تكلفة اليوم.
فقد نجحت الكاميرا SCARF في التقاط أحداث فائقة السرعة مثل خاصية الامتصاص في أشباه الموصلات وإزالة المغناطيسية من سبيكة معدنية، ويمكن أن يفتح البحث آفاقًا جديدة في مجالات متنوعة مثل ميكانيكا موجة الصدمة أو تطوير أدوية أكثر فعالية.
وقد قاد فريق البحث البروفيسور جينيانج ليانج من المعهد الوطني للبحث العلمي في كندا، وهو رائد معترف به عالميًا في مجال التصوير الفوتوغرافي فائق السرعة وقد بنى إنجازاته على من دراسة منفصلة أجريت قبل ستة أعوام، وتم نشر البحث الحالي في مجلة نيتشر.
اقرأ أيضًا >> نيكون تستحوذ على شركة ريد في تغيير لسوق كاميرات السينما
وصمم البروفيسور ليانج ورفاقه أبحاثهم لتكون بمثابة تجربة جديدة للكاميرات فائقة السرعة وعادة ما تستخدم هذه الأنظمة نهجًا تسلسليًا مثل التقاط الإطارات واحدًا تلو الأخرى وتجميعها معاً لمراقبة الكائنات المتحركة، ولكن هذا النهج له حدود، فلا يمكنه التقاط ظواهر مثل استئصال الليزر بالفيمتو ثانية وتفاعل موجة الصدمة مع الخلايا الحية والفوضى البصرية بهذه الطريقة.
وتعتمد الكاميرا الجديدة على أبحاث سابقة قد أجراها ليانغ لقلب منطق الكاميرا التقليدية فائقة السرعة بحيث تستطيع الكاميرا مسح فائق السرعة للفتحة المشفرة الثابتة مع عدم قص ظاهرة السرعة الفائقة، مع توفير معدلات ترميز بتسلسل كامل تصل إلى 156.3 هرتز للبكسلات الفردية الموجودة في كاميرا بجهاز مقترن بالشحن.
وبطريقة أخرى مبسطة، تستخدم هذه الكاميرا طريقة التصوير الحسابي لالتقاط المعلومات المكانية عن طريق السماح للضوء بالدخول إلى المستشعر في أوقات مختلفة قليلًا، مما يسمح لها التقاط نبضات الليزر السريعة، وبعد ذلك يمكن معالجة البيانات الأولية للصور بواسطة خوارزمية عبر الحاسب لفك تشفير المدخلات المتعاقبة وتحويل تريليونات الإطارات على صورة كاملة.
ومن المميز بهذه الكاميرا أنها منخفضة التكلفة وتستهلك طاقة منخفضة أيضًا وتصل جودتها إلى جودة التقنيات الحالية، وتركز هذه الكاميرات على الأبحاث أكثر من تركيزها على تطوير كاميرات استهلاكية، إلا أن الفريق يعمل بالفعل مع شركتين لتطوير إصدارات تجارية من الكاميرات لاستخدامها في المؤسسات التعليمية والعلمية.
