Una cámara de un billón de frames por segundo

Un grupo de investigadores del Massachusetts Institute of Technology (MIT) han creado un nuevo sistema de imágenes capaz de obtener datos visuales a un ritmo de un billón de frames por segundo. Este sistema es lo suficientemente rápido como para reproducir en cámara lenta una explosión de luz a lo largo de una botella de litro, rebotando en la tapa y reflejándose de nuevo en el fondo de la botella.

Andreas Velten es uno de los desarrolladores de esta tecnología y lo define como el último avance en slow motion (cámara lenta):

No hay nada en el universo que se vea rápido con esta cámara.

El sistema se basa en una tecnología llamada streak camera. Mediante una estrecha rendija, las partículas de luz —fotones— entran en la cámara y pasan a través de un campo eléctrico que las desvía en una dirección perpendicular a la ranura. Debido a que el campo eléctrico está cambiando de forma muy rápida, los fotones que se desvían llegan más tarde que los primeros.

La imagen obtenida por la cámara es de dos dimensiones, pero sólo una de ellas —la correspondiente a la dirección de la ranura— es espacial. La otra dimensión, que se corresponde al grado de desviación, es el tiempo. De esta forma, la imagen representa el momento de llegada de los fotones que atraviesan la ranura.

La camara ha sido diseñada para ser utilizada en experimentos donde la luz pasa a través, o se emite por una muestra de productos químicos. Dados que los químicos están interesados en las longitudes de onda que son absorbidas por la muestra, o en como la intensidad de la luz varía con el tiempo, el hecho de que la cámara sólo registre una dimensión es irrelevante.

Sin embargo, esto supone un serio inconveniente en una cámara de vídeo. Para subsanar este impedimento, debe realizarse el mismo experimento una y otra vez, de manera que reposicionemos la cámara y podamos construir una imagen de dos dimensiones.

Se tarda sólo un nanosegundo para que la luz se disperse a través de una botella, pero se necesita una hora para recoger todos los datos necesarios para el vídeo final. Eso por esto por lo que el Profesor Ramesh Raskar llame al nuevo sistema “the world’s slowest fastest camera”.

Vía | Massachusetts Institute of Technology (http://web.mit.edu/newsoffice/2011/trillion-fps-camera-1213.html)