Наилучшие модели камер, устанавливаемых в современных смартфонах, могут снимать в режиме замедленной съемки со скоростью более 1000 кадров в секунду, скорость же профессиональных специализированных камер может уже исчисляться несколькими тысячами и десятками тысяч кадров в секунду. Но все эти цифры выглядят весьма бледно по сравнению со скоростью, обеспечиваемой новым нынешним абсолютным рекордсменом, самой быстрой камерой в мире на сегодняшний день, скоростью съемки которой составляет ошеломляющие 70 триллионов кадров в секунду. И да, эта камера уже достаточно быстра для того, чтобы она могла запечатлеть движение волн света.
Основой новой камеры является технология CUSP (compressed ultrafast spectral photography), разработанная в Калифорнийском технологическом институте. Как можно догадаться, она, эта технология, не имеет ничего общего с традиционными методами фото- и видеосъемки. В технологии CUSP используются чрезвычайно короткие импульсы лазерного света, длительность каждого из которых составляет около одной фемтосекунды, одной квадриллионной доли секунды.
Специальная оптическая система дробит и без того короткие импульсы света на еще более короткие. И каждый импульс этого света освещает объект, что фиксируется специализированным сверхскоростным датчиком камеры, который вырабатывает изображение с максимальной скоростью в 70 триллионов кадров в секунду.
Основой технологии CUSP является разработанная ранее технология CUP (compressed ultrafast photography), при помощи которой в 2014 году была получена скорость съемки в 100 миллиардов кадров в секунду. А к 2018 году, за счет использования более продвинутого варианта под названием T-CUP, скорость съемки удалось увеличить до отметки в 10 триллионов кадров в секунду. Новая же технология CUSP обеспечивает еще в 7 раз большую скорость съемки, и при ее помощи ученые надеются увидеть некоторые самые высокоскоростные аспекты мира фундаментальной физики.
"Мы полагаем, что новая камера найдет применение там, где требуется съемка чрезвычайно быстрых явлений, таких, как процесс распространения световых волн, процессы ядерного синтеза, перемещение фотонов внутри биологических тканей, флуоресцентный распад молекул биологического происхождения и многое другое" - пишут исследователи.
И в заключение следует отметить, что технологии CUP/T-CUP/CUSP являются далеко не единственными технологиями высокоскоростной видеосъемки. При помощи альтернативных технологий собственной разработки японские исследователи в 2014 году получали скорость на уровне 4.4 триллионов кадров в секунду, а группа шведских исследователей получила скорость в 5 триллионов в 2017 году.