ايتنا - دوربینی که می‌تواند از یک فوتون عکس بگیرد!

ایتنا - برای اینکه این تیم بتواند حرکت هر یک از فوتون‌ها را ببینید ناچار بود سرعت فیلم را 300 میلیون برابر کندتر کند.

پژوهشگران EPFL و Canon دوربینی ساخته‌اند که می‌تواند از کوچکترین ذره نور عکس بگیرد: فوتون. دوربینی که آنها ساختند MegaX نامیده می‌شود و گفته می‌شود که حاصل 15 سال تحقیقات بر روی دیودهای بهمن تک فوتونی یا SPADها است. SPADها سنسورهای عکسی هستند که در تکنولوژی متمرکز بر تصویر نسل بعدی استفاده می‌شوند.

به گزارش ایتنا به نقل از اسلش‌گیر، ویژگی مهم این دوربین که دانشمندان ساخته‌اند این است که قادر به تصویربرداری و شمارش فوتون‌ها (که برای چشم انسان قابل رویت نیستند) است. انسان‌ها تنها قادر به دیدن فوتون‌های پرتوهای پیوسته، مانند آنچه در نشانگرهای لیزری استفاده می‌شوند، هستند. MegaX می‌تواند مسیرهای هر یک از فوتون‌ها و شعاع‌های نور را پر کند. این تیم می‌گوید که وقتی اینها در شکل ویدئویی نشان داده شوند شبیه شهاب‌های ثاقب هستند.

برای اینکه این تیم بتواند حرکت هر یک از فوتون‌ها را ببینید ناچار بود سرعت فیلم را 300 میلیون برابر کندتر کند. MegaX فوق‌العاده سریع است و می‌تواند تا 24000 تصویر در ثانیه را ثبت کند. در مقام قیاس، باید به خاطر داشته باشیم که فیلمها با سرعت 24 تصویر در ثانیه فیلمبرداری می‌شوند. مگا‌ایکس همچنین دارای یک طیف دینامیک بسیار بزرگ است و می‌تواند نمایش‌های 3D را همزمان در کنار اجرای بخشبندی جزئی این نمایش‌ها فراهم بیاورد.

تیم سازنده مگا‌ایکس می‌گوید که می‌توان از آن برای کاربردهایی استفاده نمود که مشتمل بر واقعیت مجازی و واقعیت افزوده هستند. این دوربین قادر است تا تصویر هر یک فوتونها را ثبت کند و آنها را به سیگنال‌های الکتریکی تبدیل کند که در حافظه ذخیره می‌شوند. فرایند دستیابی به این فوتونها یک نانوثانیه طول می‌کشد. این دوربین همچنین قادر است تا دقیقا شناسایی کند که چه زمانی فوتون به سنسور برخورد می‌کند و بسنجد که چقدر طول کشید تا فوتون فاصله بین شیئی که آن را ساطع کرده بود و دوربین را طی کند. به این ترتیب امکان محاسبه فاصله یا زمان پرواز از منبعی که فوتون را ساطع کرده است فراهم می‌شود.

زمان پرواز (Time-of-flight) مشخصا از این نظر مهم است که دوربین فرصت تولید سریع تصاویر را داشته باشد. یک ویژگی بسیار مهم این دوربین توانائی آن برای ثبت همزمان نواحی خیلی روشن و خیلی تیره است، که به طرز قابل توجهی طیف دینامیک را افزایش می‌دهد.
این تیم در حال حاضر در حال کار برای کاهش اندازه پیکسل این دوربین است، که در حال حاضر در مقایسه با اندازه پیکسل 0.9 µm یک دوربین معمولی بسیار بزرگ (9 µm) است.