neprihlásený Utorok, 24. marca 2026, dnes má meniny Gabriel
Kamera s 580 miliardami FPS, zachytáva šírenie svetla

DSL.sk, 14.12.2011


Vedci z Massachusettského technologického inštitútu, MIT, zostrojili a v utorok predstavili kameru, ktorá natáča video s rýchlosťou až cca 580 miliárd snímok za sekundu.

Kamera tak dokáže napríklad zachytiť aj šírenie svetla scénou.

Kamera samozrejme nie je štandardnej konštrukcie a nenatáča video štandardným spôsobom. Má sice pole 480 riadkov senzorov, tie ale nezaznamenávajú 2D obraz v danom čase ale obraz len úzkeho horizontálneho pásiku scény vo viacerých rozličných časoch.

Svetlo vstupuje do kamery cez vodorovnú štrbinu a pomocou premenlivého elektrického poľa je menený smer fotónov tak, že postupne na každý riadok senzorov dopadajú fotóny po dobu len 1.71 pikosekundy. Kamera tak vytvorí jednu 2D snímku tvorenú v skutočnosti 480 riadkovými snímkami toho istého horizontálneho pásiku scény v rozličných časoch, s expozíciou jednej snímky 1.71 pikosekundy a teda cca 580 miliardami snímok za sekundu.

Kamera tak pri jednom natáčaní zaznamená menej ako nanosekundu videa.

Takto kamera natočí ale len jeden pásik scény. Pre natočenie celej scény musí kamera zaznamenávanie zopakovať a zaznamenať postupne snímky pre každý horizontálny pásik scény. Natáčať pomocou nej je tak možné len deje, ktoré je možné ľubovoľne opakovať s presne rovnakým časovaním.

Vedci pri natáčaní pohybu svetla použili ako zdroj svetla pre scénu laser, ktorý bol presne synchronizovaný so spustením natáčania kamery. Pri opakovaných natáčaniach rozličných pásikov tak vyzerala scéna aj vzhľadom na čas začiatku zaznamenávania obrazu presne rovnako.

Pásik, ktorý sa aktuálne zaznamenáva, kamera reguluje pomocou natáčania zrkadlo, odrazom cez ktoré vstupuje svetlo do kamery. Zaznamenané obrazy pre rozličné pásiky sa následne spracujú počítačovo a vytvorí sa z nich klasické video 2D obrazu scény v čase.


Predstavenie kamery a ukážky natočených videí (video: MIT)



Vedci na demonštráciu natočili napríklad postupné osvetľovanie scény s jablkom a pohyb krátkeho impulzu laseru o dĺžke približne 1 mm vo vnútri plastovej fľaše.



Najnovšie články:

Vydaný nový Firefox so zabudovanou VPN, zatiaľ nie na Slovensku
Seriál Star Trek: Starfleet Academy bol zrušený
USA kvôli bezpečnosti zakázali zahraničné routery
NASA inštaluje na ISS ďalšie solárne panely
V autách bude viac ako 300 GB RAM, myslí si popredný výrobca pamätí
Musk ide postaviť veľkú továreň na čipy
Kataster mal ďalšie IT problémy, odvčera exspirovaný certifikát
Intel možno bude meniť pätice CPU menej často
Windows 11 užívatelia kritizujú, Microsoft sľubuje zlepšenie kvality aj aktualizácií
Lenovo výrazne zvýšilo kapacitu batérií pre notebooky


Diskusia:
                               
 

Na kazdej stranke pisu ine fps. Niekde 1 trilion (short format) tu 500mld. A to dokazali natocit iba 1 flasu? :D
Som zvedavy co natocia dalsie.
Odpovedať Známka: 6.2 Hodnotiť:
 

Na stránke projektu uvádzajú presnú dĺžku trvania jednej snímky 1,71 ps. Kameru ale volajú trillion fps a čísla v komunikácii celkovo dosť zjednodušujú. Stránka projektu - http://web.media.mit.edu/~raskar/trillionfps/
Odpovedať Známka: 8.7 Hodnotiť:
 

Nehovoriac o tom ze trilion v (nie slusny privlastok) USA je troska nieco ine ako trilion v Europe. Detto bilion vs. miliarda ze ano. Nuze pripomenme si tri ciselne nomenklatury a bordel na tejto planete: http://goo.gl/7TCdE, kde tabulecky hororia za vsetko.
Odpovedať Známka: 8.0 Hodnotiť:
 

co sa biliard, trilionov atd. tyka, myslim, ze americania v tom maju vacsi poriadok. len vo vsetkom ostatnom maju riadny bordel.
Odpovedať Známka: -6.3 Hodnotiť:
 

Prosim ta kde tam vidis poriadok? Videl si tie tabulky? Asi si neutrpel matematicke vzdelanie, alebo si este nepocul o logaritmoch. Ak je milion 10^6, ako moze byt bilion 10^9? Vysvetli mi. A trilion 10^12 a kvadrilion ako moze byt 10^15.

BI-lion logicky znamena nieco dvojmo, nieco niekde dva (no v exponente je dva, t.j. milion^2 = 10^12). TRI-lion je milion^3 cili 10^18, KVADRI-lion = milion^4 cili 10^24, KVINTI-lion = milion^5 cili 10^30, SEXTI-lion = milion^6 cili 10^36.
Tieto 6-radove medzery (milion-nasobky) su v Europskej nomenklature zjemnene na 1000-nasobky tak, ze sa striedajú prípony -ión, -iarda, -ión, -iarda, -ión, -iarda ...

Odpovedať Známka: 9.2 Hodnotiť:
 

a u nas preco nemame triliardu?

milion - miliarda
bilion - biliarda
trilion - triliarda ?
Odpovedať Známka: -7.5 Hodnotiť:
 

Pravdu mas! Nas ucili za komancov tak ze
milion - miliarda - bilion - biliarda - trilion - triliarda - quadrilion - quadriliarda - ....
Odpovedať Známka: 6.0 Hodnotiť:
 

A to je kde u vas? Mozno pocas letnych prac, ked ste natierali steny na bielo, vas zavolali a informovali vas, ze triliarda sa rusi :)
Odpovedať Známka: 5.0 Hodnotiť:
 

KVARTETO, KVINTETO, SEXTETO nic? SEXTETO akoze tvori 3,5 cloveka alebo 6 ludi, pretoze podla amikov je to tri a pol. KVINTETO su podla amikov presne traja ludia miesto 5, KVARTETO je podla amikov 2,5 cloveka a nie 4 ludia. TRIO je podla amikov tiez hudobny zbor pozostavajuci z 1,5 cloveka.


Vysvetlenie:
ako moze byt bilion 10^9? Co umocnene na druhu da 10^9? No predsa 10^4,5 co je krasne okruhle cislo 31622,776601683793319988935444327...
ako moze byt kvadrilion 10^15? Co umocnene na stvrtu da 10^15? No predsa 10^2,5 co je krasne okruhle cislo 316,22776601683793319988935444327...
ako moze byt kvintilion 10^18? Co umocnene na piatu da 10^18? No predsa 10^3 co je uplne logicke ze?
ako moze byt sextilion 10^21? Co umocnene na siestu da 10^21? No predsa 10^3,5 co je krasne okruhle cislo 3162,2776601683793319988935444327...

Odpovedať Známka: 8.9 Hodnotiť:
 

Haló, pán Járay? Ste to vy?
Odpovedať Známka: -7.9 Hodnotiť:
 

Ziadneho pana Jaraya nepoznam :)
Odpovedať Známka: 7.5 Hodnotiť:
 

Aha, pardon, tak haló, pán Grsc. Járay, ste to vy? :)
Odpovedať Známka: 0.0 Hodnotiť:
 

Vidis.. oni to maju ako cleny aritmetickej postupnosti tj. prvy clen je 6 a d=3 takze milion 10^6, bilion 10^9, trilion 10^12 etc... :D ale aspon nejaky system maju...
Odpovedať Hodnotiť:
 

ak hovoríš matematicky, tak si mohol použiť aspoň správny pojem - geometrická postupnosť :) inak by to bolo 1000 000, 1000 003, 1000 006...
Odpovedať Hodnotiť:
 

tu ma Ramesh prednasku o tejto kamere http://youtu.be/aKu20y1f_RU?t=22m27s a ukazuje tam aj video toho letiaceho pulzu cez tu flasu.
Odpovedať Známka: 10.0 Hodnotiť:
 

Ramesh Raskar je kuzelnik. Odporucam si pozriet aj ostatne jeho projekty.
Odpovedať Známka: 6.7 Hodnotiť:
 

jj, bol som na jednej jeho prednaske ked bol na nasej univerzite. Fakt klobuk dole pred takymito ludmi..
Odpovedať Známka: 7.6 Hodnotiť:
 

Som na to video pozeral s otvorenymi ustami. Inak fantasticke projekty ma ten typek. Velka vdaka za info!
Odpovedať Známka: 3.3 Hodnotiť:
 

Trochu mi to pride zvlastne, zaznamenavat svetlo ktore zachytava scenu ako sa pomali pohybuje svetlo .. myslim ze v case ked ten jav zachytava kamera je to uz na scene relativne vzdialena minulost, uz je davno po jeho prechode scenou
Odpovedať Známka: -1.6 Hodnotiť:
 

co uz no, primitivom pride vela veci zbytocnych :) podla ich zdraveho USUDKU
Odpovedať Známka: -5.0 Hodnotiť:
 

Pisal som zvlastne, nie zbytocne...
Odpovedať Známka: 3.8 Hodnotiť:
 

pritom napisal jednu z najlepsich otazok, ktore sa daju polozit
Odpovedať Známka: 6.0 Hodnotiť:
 

Nech je ta otazka akakolvek dobra, nikto si ju ani neprecita ked sa mu v nej hned v prvom riadku svetlo pohybuje pomalI.
Odpovedať Známka: 8.2 Hodnotiť:
 

Jednu z najlepších? Tak mi vysvetli, akú má tá otázka relevanciu? Prečo by to malo byť zvláštne? Nejde náhodou nie o ten moment, ale o ten priebeh?
Odpovedať Známka: 4.0 Hodnotiť:
 

Ostatným nadávaš do primitívov a sám zjavne nevieš pochopiť písaný text.
Odpovedať Známka: 6.0 Hodnotiť:
 

dodatok:
Ja nepochybujem o dosiahnutych vysledkoch. Len podla mna stoji za uvahu si predstavit v akom case sa dostane odrazene svetlo od snimanych objektov na snimac kamery. Pri beznom nahravani pri rychlostiach nahravanych objetov s vyrazne mensimi rychlostami ako je rychl. svetla mozeme tento cas zanedbat, ale v tomto pripade to nie je zanedbatelne.
Odpovedať Známka: 3.3 Hodnotiť:
 

Predpokladam, ze to co napises nechapes po case ani Ty sam. A ked mas namysli to, ze je tam nejaky minimalny casovy posun tak ten posun je konstantny a nema ziaden vplyv na scenu, ktoru kamera zachyti.

A okrem toho to nie je nic nove, princip tohto snimania je davno pouzivany v cielovych kamerach (v sporte, dostihoch..), len tu je to podstatne rychlejsie.
Odpovedať Známka: -3.3 Hodnotiť:
 

ved preto sa natacaju staticke sceny... nejde o to, aby nafilmovali kolibrika ultra-mega-giga spomalene a ani to tymto sposobom nejde.
Odpovedať Známka: 10.0 Hodnotiť:
 

To je sice pravda, ale poloz si otazku co vlastne je aktualna scena ? Svetlo, ktore dopada na cip kamery, alebo svetlo, ktore scena vyzaruje ?
V momente ked dopada prve svetlo na cip kamery je sice uz vyzarovanie sceny skoro pri konci (ak nie skoncene), ale ten priebeh vyziareneho svetla je este stale na ceste na plochu kameroveho cipu a ten priebeh je postupne v malych casovych kvantach zaznamenany.
Idealny makro priklad su hviezdy. Hviezda, ktoru zo Zeme pozorujeme ako sa meni na supernovu - tato hviezda sa vskutku na supernovu zmenila miliony rokov pred tym, nez vobec ludia existovali. Ale ten priebeh svetelneho vyziarenia stale putuje k nam a my ho teraz mozeme pozorovat.
Problem s kamerou je v tomto pripade identicky, ale jedna sa o mikro situaciu s extremne malymi casovymi usekmi, nie vesmir.
Odpovedať Známka: 10.0 Hodnotiť:
 

Dakujem za normalnu odpoved :)
Presne tato analogia s pozorovanim svetla pri astronomickych vzdialenostiach ma zaujala ale to som sem nemohol rovno napisat pretoze to by uz bolo asi na popravu..

Este by bolo zaujimave keby spravili video toho isteho pokusu s jemnou hmlou

Odpovedať Známka: 10.0 Hodnotiť:
 

domnievam sa ze pozorovanu udalost hviezdy je dobre povazovat za udalost aktualnu, pretoze odozva odvodena vzdialenostou a rychlostou sirenia je vzhladom na jej neprekonatelnost irelevantna. Inak tiez povedane, nemozes na nu pri ziadnych podmienkach reagovat skor lebo ju nikdy skor nespozorujes. Udalost ktora sa uz odohrala by som skor bral len "akoze" nakolko je potrebne ju vnimat len ako matematicke vyjadrenie odozvy udalosti ktora sa vsak odohrala prave teraz bez ohladu na jej vzdialenost. Pokial by vsak bola rychlost svetla a teda sirenie vsetkych udalosti, prekonatelna, bol by tvoj pohlad na udalost relevantny. Nemyslim vsak ze niekedy bude kymkolvek, maximalne entitou existujucou nad vesmirom /nasim casom a pristorom - multirozmerna bytost/.
Odpovedať Hodnotiť:
 

No neviem ci to treba zas takto prezivat... :)
Odpovedať Známka: 10.0 Hodnotiť:
 

jj samozrejme, hvezdari a aj ludia vzdy premyslaju nad tymi udalostami ako nad aktualnymi. Je ale dobre uvedomovat si tento fakt a navyse - posluzilo to ako vynikajuce prirovnanie, resp. alternativne vysvetlenie.
Odpovedať Známka: 10.0 Hodnotiť:
 

Rychlost svetla a jeho priestorove sirenie som vzdy bral ako nieco imaginarne, nepredstavitelne a pre mna je az neuveritelne ako prirodzene posobi to video. Proste nieco take ako sa deje pri astronomickych vzdialenostiach si mozeme s potrebnym vybavenim vyskusat doma na stole :)
Odpovedať Známka: 10.0 Hodnotiť:
 

Jak to tak vidim je to len skryta reklama na Coca-Colu :)
Odpovedať Známka: 10.0 Hodnotiť:
 

Takže Chuck Norris už bude zachytitelný?
Odpovedať Známka: 7.3 Hodnotiť:
 

Túto otázku si v skutočnosti nedopovedal.
Odpovedať Známka: 8.5 Hodnotiť:
 

Nie, on vymaze zaznamy z tej kamery skor ako ich ta kamera vytvori.
Odpovedať Známka: 10.0 Hodnotiť:
 

ano ale iba ako rozmazana smuha na jednom jedinom snimku.
Odpovedať Známka: 10.0 Hodnotiť:
 

samozrejme ze NIE !! on je rychlejsi jako svetlo !
Odpovedať Známka: 3.3 Hodnotiť:
 

rýchlejšie kamery by už asi nemali zmysel, čo? Takže toto je jedna z najrýchlejších kamier ever? Neviem sa dočkať, kedy to bude v mobiloch :D
Odpovedať Známka: 6.0 Hodnotiť:
 

Cakat uz nemusis. Moj mobil to video dokaze prehrat.
Odpovedať Známka: 8.6 Hodnotiť:
 

A ja čakám kedy do mobilu dajú stredoformátový film, to budú fotky. A alebo ešte lepšie aby hneď liezli aj papierové fotky von z mobilu, to by bolo... a nemyslím to ironicky ja to myslím naozaj...fakt
Odpovedať Hodnotiť:
 

"na co su nam taketo somariny..." to je reakcia vacsiny obmedzenych Slovakov a preto sme tam kde sme a vzdy budeme, na Slovensku je to tak

... alebo je to zavist ???



Odpovedať Známka: -3.3 Hodnotiť:
 

Zavist v ziadnom pripade. Nebud smiesny. Otazku "a naco je to dobre" sa moze pytat len niekto intelektualne obmedzeny (napr. ziaci na ZS ci SŠ). Rozhladeny vysokoskolak by mozno mohol vediet ze to co sa v skolach naucil, je iba neslusne promile ludskeho dusevneho vlastnictva a ze to co je pre 99,999% ludi na Zemi (a teda aj pre neho) na dve veci, nie je nedolezite pre ludstvo ako celok.

A ked sa to pyta nejaky vedac, je to v inom zmysle, t.j. ci sa to bude dat v dohladnom case prakticky uplatnit, cize naraza na problematiku veda vs. technika.
Odpovedať Známka: 5.6 Hodnotiť:
 

Okrem toho to prakticke uplatnenie vedy (cize technika a technologie) moze byt bud priame, alebo nepriame. V pociatkoch vyuzivania elektriny na osvetlenie ulic v 80. rokoch 19. storocia malokto asi predpokladal vyuzivanie elektriny na nejake vytahy (a moznost stavat budovy vyssie ako 5-6 poschodi). O osobnych pocitacoch uz vobec nehovorim ...
Odpovedať Známka: 7.8 Hodnotiť:
 

Je to pekne takto sledovat sirenie svetla spomalene, vzdy som si to vedel predstavit ale vidiet to na zivo je predsalen trosku zaujimavejsie :)
Odpovedať Známka: 10.0 Hodnotiť:
 

ked sa svetlo pohybuje rychlostou aku nie je mozne inak ako svetlom dosiahnut, ako je mozne jeho postup zaznamenat ?
znamena to, ze sme schopny zaznamenat vacsiu rychlost nez akou sa pohybuje svetlo, a vidiet tak jeho posun ?? fascinujuce.
Odpovedať Známka: -5.0 Hodnotiť:
 

Znamenalo by to ze forma a tvar priestoru v ktorom existujeme jednoznacne dovoluje pouzit dosiahnutelne prostriedky k tomu aby sme sa nim pohybovali lubovolne rychlo bez ohladu na teoriu o nekonecnej hmotnosti pri dosiahnuti mylnej hranice svetla ?
Odpovedať Známka: 0.0 Hodnotiť:
 

Ano.
Odpovedať Známka: 0.0 Hodnotiť:
 

Ak je samotne svetlo prostriedkom na zachytenie rychlosti svetla tak teoreticky to mozne je (sice bez ziadnej teoretickej rezervy, vyslovene na hranici moznosti).

Ved nie je dana podmienka, ze prostriedok na zachytenie javu musi byt rychlejsi ako jav samotny, staci rovnaka rychlost.
Odpovedať Hodnotiť:
 

Naskytol som vsak otazku. Je paralelne seriove zariadenie nezavisle na kazdom svojom vedlajsom snimaci, schopne v jednom bode zaznamenat rychlost postupu svetla priestorom, rychlejsie ako je aktualne znama rychlost jeho sirenia ?

Alebo sa tej rychlosti zaznamu len priblizili a zachytili len kuse useky v roznom momente a taky hore uvedeny zaznam nie je mozny ?

Je rychlost svetla, hranica "taktu" naseho sveta a nas ?
"..je to ako by chcel program v CPU pozorovat niekolko udalosti medzi jeho taktami.." ?
Odpovedať Známka: 2.0 Hodnotiť:
 

Ak si odmyslim skutocnost, ze rychlost svetla je povazovana za tu maximalnu tak paralelne snimanie viacerymi nezavislimi snimacmi musi zachytit postup deja rychlejsie.

To prirovnanie s CPU je celkom zaujimave, ale teoreticke je mozne, ze by nejaky program bol schopny sledovat CPU na urovni jednotlivych taktov (ak si odmyslime vsetky brzdy), ale rychlejsi ako samotne takte CPU by urcite nebol.
Odpovedať Hodnotiť:
 

zrychlenim vzhladom k pozorovanemu deju nasa struktura spomaluje v priamej umere ? ked aj gravitacna sila a vsetky deje sa siria rovnako rychlo ako svetlo, znamena to ze vzdialeny dej ktory pozorujeme teraz, hoci sa matematicky odohral skor sa deje prave teraz, lebo jeho dosledky /akcia a reakcia/ nemozu byt rychlejsie ako svetlo a vzdy ich pocitime najskor teraz ? ak je mozne pozorovat paralelnym snimanim rychlejsie ako je sirenie svetla, je povaha svetla a povodne vyvodene zavery /relativita,.. / len mylna predstava ?
Odpovedať Známka: 0.0 Hodnotiť:
 

Ako som pisal vyssie, tato technologia je stara a funguju na jej principe cielove kamery.

Cielova kamera nesnima obraz ako taky, ale snima len vertikalny pasik a takto nasnimane vertikalne pasiky po poskladani tvoria "panoramu", ktora je v podstate video zaznamom.

A ak je v serii vela takychto kamier tak by matematicky mala byt rychlost snimania nasobkom rychlosti snimania jednej a poctu snimacov.

Ciste teoreticky mi to vychadza tak, ze v tomto pripade by bolo mozne "teoreticky" snimat rychlejsie ako je rychlost svetla, ale iba za predpokladu, ze kazdy snimac by snimal rychlostou svetla, co nie je tento pripad, lebo tu sa tej rychlosti priblizia prave tym poctom senzorov.
Odpovedať Známka: 3.3 Hodnotiť:
 

ty halucinator, premyslal si niekedy ze ani rychlost sirenia elektrickeho prudu nie je nejaka dost nizka hodnota?
Odpovedať Hodnotiť:
 

nema zmysel keď v 12bude konec sveta
Odpovedať Známka: -1.4 Hodnotiť:
 

Šupa... Najviac som nasraný z toho, že ako homo sapiens sa dožijem v priemere nejakych 70 rokov života. Chcel by som vidieť vývoj našej civilizácie po technickej stránke /veda, vyskum, technologie.../ aspoň po dobu 200 rokov ďalej....

No budem rád, keď sa dožijem v mojom živote prvej misie na Mars. To už budem pomalučky šedívý dedo a už budem mať iné problémy s prostatou a podobnými vecami : ))

Forever young...chjoooo : )
Odpovedať Známka: 5.0 Hodnotiť:
 

Nie je iste ci vyvoj pojde dopredu.Je tiez mozne ze pojde dozadu.Pozri si film Idiocracy.
Odpovedať Známka: 5.0 Hodnotiť:
 

mohli natocit ako praskne balon
Odpovedať Známka: -6.7 Hodnotiť:
 

Kamo, tak to je ale fest pomaly dej na takuto kameru. :-)
Odpovedať Známka: 10.0 Hodnotiť:
 

Slava.
Konecne si budeme moct pozriet nehrane filmy s Ninjami alebo Flash-om
Odpovedať Známka: 8.0 Hodnotiť:
 

to by bol jaky brutal natocit s tou kamerou 2hodinovy film a potom to nacierno stahovat z internetu.
to jaky HDD by som musel dokupit??
Odpovedať Známka: 0.0 Hodnotiť:

Pridať komentár