این دوربین فوق سریع قادر به ضبط ویدیوهای سه‌بعدی با ۱۰۰ میلیارد فریم بر ثانیه است

بنابر مقاله تازه‌ای که در ژورنال Nature Communications منتشر شده، محققان اخیرا قادر به ساخت یک دوربین سه‌بعدی جدید بوده‌اند که با استفاده از «تصویربرداری فوق سریع فشرده، تک شات و استریو پولاریمتریک - SP-CUP) می‌تواند در هر ثانیه، ۱۰۰ میلیارد فریم به صورت سه‌بعدی ثبت کند. به عبارت دیگر در یک چشم بر هم زدن، این دوربین قادر به ثبت ۱۰ میلیارد تصویر خواهد بود که از جمعیت کل انسان‌ها روی کره خاکی بیشتر است.

این دوربین جدید ساخته لیهانگ وانگ، پروفسور مهندسی درمانی و مهندسی الکتریک در کالتک است و آزمایشگاهی که زیر نظر او فعالیت می‌کند، برای مدت‌های طولانی به دنبال بردن دوربین‌های پرسرعت به دنیای سه‌بعدی بوده‌اند.

وانگ در مقاله خود توضیح می‌دهد که افزودن بعد سوم به تصویربرداری فوق سریع، به دوربین کمک می‌کند تا بیشتر مثل انسان‌ها قادر به «مشاهده» وقایع باشد.

وقتی مردم به دور و بر خود نگاه می‌کنند، متوجه می‌شوند که برخی از اشیا نسبت به سایرین به چشم نزدیک‌تر هستند. این عمق به آن خاطر قابل تشخیص است که ما دو چشم داریم و هر کدام از چشم‌ها، اشیای پیرامون را از زاویه‌ای متفاوت تماشا می‌کنند. وقتی اطلاعات این دو تصویر با یکدیگر ادغام می‌شوند، یک تصویر واحد و سه‌بعدی شکل می‌گیرد.

وانگ می‌گوید که دوربین SP-CUP نیز دقیقا چنین کارکردی دارد. «این دوربین اکنون استریو است. ما یک لنز داریم، اما به دو بخش تقسیم شده و دو تصویر مختلف تهیه می‌کند. این دو کانال، از چشمان ما تقلید می‌کنند». بعد از ثبت تصاویر، می‌توان اطلاعات دو کانال را به کمک کامپیوتر با یکدیگر ترکیب کرد و یک فیلم سه‌بعدی واحد داشت.

دوربین SP-CUP ضمنا قادر به تماشای قطبش امواج نوری نیز هست و بنابراین پا را فراتر از توانایی‌های چشم انسان می‌گذارد. قطبش نور، در واقع جهت لرزش امواج نور به هنگام حرکت است. برای مثال وقتی سیم گیتار را به بالا می‌کشید و رها می‌کنید، شاهد لرزش عمودی سیم خواهید بود و اگر به طرفین بکشیدش، شاهد لرزش افقی آن خواهید بود. نورهای عادی نیز امواجی با توانایی لرزش در هر جهت را دارند.

با این حال قطبش نور خواصی دارد که باعث می‌شود در جهتی یکسان بلرزد. این اتفاق به صورت طبیعی می‌افتد، مثلا زمانی که نور از یک سطح بازتاب می‌یابد اما می‌توان آن را به صورت مصنوعی نیز ایجاد کرد، مثلا زمانی که امواج نور را از میان فیلترهای قطبش عبور دهیم. وانگ معتقد است که این دوربین سه‌بعدی پرسرعت در کنار اطلاعات قطبشی که با خود به همراه می‌آورد، تبدیل به ابزاری قدرتمند برای محققان خواهد شد.