Фемто-фотография - Femto-photography

Схема активной системы CUSP для визуализации 70 Tfps

Фемто-фотография это метод регистрации распространения ультракоротких импульсов света через сцену на очень высокая скорость (до 1013 кадров в секунду). Фемто-фотография эквивалентна оптическому импульсивный ответ сцены и также обозначается такими терминами, как свет в полете запись[1] или временное изображение.[2][3] Фемто-фотография макроскопических объектов была впервые продемонстрирована с помощью голографического процесса в 1970-х годах. Нильс Абрамссон на Королевский технологический институт (Швеция ).[1] Исследовательская группа в MIT Media Lab во главе с Рамеш Раскар вместе с участниками Лаборатории графики и обработки изображений Universidad de Zaragoza, Испания, совсем недавно добилась значительного повышения качества изображения с помощью полоса камеры синхронизирован с импульсный лазер и модифицирован для получения 2D-изображений вместо одной строки развертки.[4][5]

В своих публикациях команда Рэскара утверждает, что может запечатлеть настолько короткие экспозиции, что свет проходит только 0,6 мм (что соответствует 2 пикосекундам или 2 пикосекундам).×10−12 секунд) в течение периода воздействия,[6] цифра, которая соответствует номинальному разрешению стрик-камеры Hamamatsu модели C5680,[7][8] на которой основана их экспериментальная установка.[9] Записи, сделанные с помощью этой установки, получили значительное распространение в основных средствах массовой информации, включая презентацию Раскара на TEDGlobal 2012.[10] Кроме того, команда смогла продемонстрировать реконструкцию неизвестных объектов «за углами», то есть вне прямой видимости источника света и камеры, по фемто-фотографиям.[9]

В 2013 году исследователи из Университет Британской Колумбии продемонстрировал вычислительную технику, которая позволяет извлекать переходные изображения из времяпролетный датчик данные без необходимости использования сверхбыстрых источников света или детекторов.[11]

Другое использование термина

До вышеупомянутой работы термин «фемто-фотография» использовался для некоторых предложенных процедур в экспериментальной ядерной физике.[12]

Рекомендации

  1. ^ а б Абрамссон, Нильс (1978). «Запись света в полете по голографии». Письма об оптике. 3 (4): 121–123. Bibcode:1978OptL .... 3..121A. Дои:10.1364 / OL.3.000121. PMID  19684717.
  2. ^ Смит, Адам; Джеймс Скорупски; Джеймс Дэвис (2008). «Переходный рендеринг». Технический отчет, Школа инженерии, Калифорнийский университет в Санта-Круз. UCSC-SOE-08-26. Получено 31 июля 2014.
  3. ^ Кирмани, А .; Hutchison, T .; Дэвис, Дж .; Раскар, Р. (2009). Заглядывать за угол с помощью переходных изображений. 12-я Международная конференция IEEE по компьютерному зрению. С. 159–166. CiteSeerX  10.1.1.308.3180. Дои:10.1109 / ICCV.2009.5459160. ISBN  978-1-4244-4420-5. S2CID  3167340.
  4. ^ Фельтен, Андреас; Лоусон, Эверетт; Бардагы, Андрей; Бавенди, Мунги; Раскар, Рамеш (13 декабря 2011 г.). «Медленное искусство с камерой с триллионом кадров в секунду». Визуализация света с триллионами кадров в секунду, Camera Culture, MIT Media Lab. Web.media.mit.edu. п. 1. Дои:10.1145/2037715.2037730. ISBN  9781450309714. S2CID  9641010. Получено 2012-10-04.
  5. ^ Фельтен, Андреас; Ди Ву; Адриан Харабо; Белен Масия; Кристофер Барси; Чинмая Джоши; Эверетт Лоусон; Мунги Бавенди; Диего Гутьеррес; Рамеш Раскар (июль 2013 г.). «Фемто-фотография: захват и визуализация распространения света» (PDF). Транзакции ACM на графике. 32 (4). Дои:10.1145/2461912.2461928. HDL:1721.1/82039. S2CID  14478222. Получено 21 ноября 2013.
  6. ^ Фельтен, Андреас; Лоусон, Эверетт; Бардагы, Андрей; Бавенди, Мунги; Раскар, Рамеш (2011). «Медленное искусство с камерой с триллионом кадров в секунду». ACM SIGGRAPH 2011 Плакаты на - SIGGRAPH '11. Dl.acm.org. п. 1. Дои:10.1145/2037715.2037730. ISBN  9781450309714. S2CID  9641010.
  7. ^ Корпорация Хамамацу. «Универсальная полосовая камера серии C5680 - измерения в диапазоне от рентгеновских лучей до ближней инфракрасной области с временным разрешением 2 пс». Получено 2013-11-22.
  8. ^ Информация с сайта alldatasheet.com
  9. ^ а б Фельтен, Андреас; Томас Уилльвахер; Открист Гупта; Ашок Веерарагхаван; Мунги Дж. Бавенди; Рамеш Раскар (20 марта 2012 г.). «Восстановление трехмерной формы за углом с помощью сверхбыстрой временипролетной визуализации». Nature Communications. 3: 745. Bibcode:2012 НатКо ... 3..745В. CiteSeerX  10.1.1.434.2312. Дои:10.1038 / ncomms1747. PMID  22434188.
  10. ^ TEDGlobal 2012. «Рамеш Раскар: изображение с триллионом кадров в секунду | Видео включено». Ted.com. Получено 2012-10-04.
  11. ^ Хайде, Феликс; Матиас Б. Хуллин; Джеймс Грегсон; Вольфганг Гейдрих. "Низкобюджетная визуализация переходных процессов с использованием фотонных смесителей". В: ACM Trans. График. 32 (4) (Proc. СИГГРАФ 2013). Получено 22 ноября 2013.
  12. ^ Голограмма нуклонов с эксклюзивной лептопродукцией. Эксклюзивные процессы при высокой динамике передачи. World Scientific. 15–18 мая 2002 г. ISBN  9789812382559. Получено 4 октября 2012.