1兆分の1秒が撮れるハイスピードカメラ、化学反応をとらえる

2014.08.12 22:00
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何それ見たい。

ハイスピードカメラってすごいよなぁ…と思っていたら、もっとすごい超ハイスピードなカメラを日本の大学が開発してました。そのカメラは従来の最速記録よりさらに1000倍も高速で、化学反応まで1枚で撮れてしまうんですと!

東京大学の中川桂一特別研究員らと慶應大学の共同研究で開発されている新たなカメラでは、「Sequentially Timed All-optical Mapping Photography(STAMP、直訳:連続的にタイミングを合わせた全光学マッピング写真)」なる技術が使われています。「光学シャッター」を使うことで、解像度450 x 450ピクセルの画像を1枚あたり1兆分の1秒以下で連続撮影できます。先週末Nature Photonicsに掲載されたのですが、研究概要にはその仕組みが以下のように説明されてます。

この手法の考え方、「モーションピクチャー・フェムトフォトグラフィー」とは、時間によって変わる対象の空間的プロフィールを、連続的にタイミングを合わせた連続写真の上に、空間・時間的分散をもって全て光学的にマッピングすることです。

なんか哲学的な感じですが、要はそのスピードを実現できたのは、撮る像の構造を連続的に計測する必要がないから、ということです。ただその分見た目とか重量とかは一般的なカメラとは全然違っていて、現段階でハードウェアのフットプリントはだいたい1平方メートルくらいあります。

すでにこのカメラでは、今まで1枚の写真では表現できていなかったものをとらえることに成功しています。たとえば化学反応とか、熱伝導といったものです。熱が伝わる速度は光の6分の1ということで、それがとらえられるということは…ものすっごい速さですね。実例もNature Photonics上の「Supplementary movie」という項目で見られるようです。「Propagation of Phonon Pulse」(音子パルスの伝播)とか!

研究メンバーである東京大学の合田圭介教授はこの技術を役立てられる場として、レーザー加工技術超音波治療の進化をあげています。「普通の人がただ撮って見て楽しむ」っていう用途はいつ頃可能になるでしょうか?


source: Nature Photonics via Wall Street Journal

Jamie Condliffe - Gizmodo US[原文
(miho)

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