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lunes, 13 de enero de 2014

Una cámara que captura un billón de imágenes por segundo permite ver los fotones de luz en movimiento

Científicos del MIT desarrollaron una cámara que captura un billón de imágenes por segundo y permite ver los fotones de luz en movimiento.
Aquí la brillante explicación del jefe del equipo de investigadores del MIT, Ramesh Raskar, en su charla TED:




Ramesh Raskar, Moungi G. Bawendi, Andreas Velten, y un equipo de 13 investigadores del MIT, desarrollaron un dispositivo que permite "ver detalladamente a la velocidad de la luz", ya que logra filmar a un billón de cuadros por segundos, inaugurando la femtofotografía (Femto=10^-15=0,000 000 000 000 001). Esto permite ver los fotones en movimiento, su avance en el espacio, la forma precisa en que la luz rebota en los objetos y se comporta dinámicamente en distintas superficies. 
Resulta estimulante pensar en algo que aparenta desafiar las leyes de la física y, en cierta medida, lo hace de manera creativa. Pensando diferente el problema de la velocidad de la luz y la velocidad de filmación. 
El equipo incluye una cámara que coordina 500 sensores y los va activando con una demora de un billón de segundos entre sí, para construir luego una imagen completa. Por lo que, a pesar de que cada sensor es lento, la suma de todos los sensores activados secuencialmente con tan poca diferencia entre si, permite capturar la luz (disparada por un láser de zafiro-titanio) a la más alta velocidad posible. 
Este es el sitio del MIT donde el proyecto está ampliamente explicado:
http://web.media.mit.edu/~raskar//trillionfps/

Un tecnología de filmación tan rápida que permite ver hasta la luz en movimiento, tiene una multiplicidad de usos potenciales que incluye aplicaciones científicas e industriales, como equipamiento médico o de seguridad, ya que, entre otras cosas, permitiría ver "dentro del cuerpo" y "ver del otro lado de la esquina" o a través de objetos. Lo que es posible gracias a la captura, en la lente de la cámara, de los fotones que rebotan cuando son disparados numerosos "pequeños paquetes" de luz láser contra un objeto. Los fotones llegan al lente de una cámara (que tiene una resolución de 2 picosegundos) en diferentes momentos lo que permite saber la distancia viajada con una precisión inferior a un milímetro, el láser cambia la posición y un algoritmo reconstruye la imagen a partir de todos los fotones recibidos y sus respectivas distancias.
Aquí se puede ver a uno de los investigadores mostrando el equipo:




Este tipo de innovaciones sale de la tendencia central que basa sus trabajos en incrementar la cantidad de pixels por cuadro, o mejorar la captura de imágenes en 3D, y se centra en la velocidad de captura. Lo que indirectamente podría resolver muchos problemas de resolución y tridimensionalidad.
Realmente un desarrollo que nos inspira, y nos permite hacer muchas analogías con otros campos y aplicaciones. Para poder incursionar en nuevas vías de investigación, en nuevas áreas donde pensar, expandiendo nuestras posibilidades, buscando salir de los caminos obvios o trillados y explorando oportunidades dónde no han sido aún buscadas.