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日本が世界最高速カメラ「STAMP」を開発!その技術が凄い!

一般的な写真を撮る上での利用とは違いますが、この技術開発のおかげで将来的には多方面での活躍が期待できるそうです

更新日: 2014年08月16日

hiyoko39さん

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<ハイスピードより上を行く超高速カメラ>

一般的なカメラとは違うのですが、これから様々な分野での活躍が期待できる最新技術を搭載したカメラなのだそう

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。

東京大学と慶應義塾の研究グループが、世界最速のシャッタースピードで、しかも連写で、超高速な現象を一度の撮影で連続的に取得することに成功した。

8月10日付の英科学誌ネイチャーフォトニクスのオンライン版に発表した。

撮影できる範囲が時代の先をいっている

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!

化学反応まで撮影できてしまうなんて。。。近未来的!

▼既存のカメラとは違う原理を利用

かなり難しいお話ですが、要は「とにかく速い」

研究グループは、既存の高速度カメラとは異なる原理で、4.37兆分の1秒毎に画像を取得することで動画撮影をおこなう新しい技術を開発した。

光を時間的・空間的に制御して動画を撮影する「光シャッター」で、既存の高速カメラとは異なる原理により、従来に比べ千倍以上も高速のシステムを実現

既存のビデオカメラは左下。今回のカメラは右下の位置にあり、化学反応などを捉えることができる

1ピコ秒は光が0.3ミリしか進まないほどのわずかな時間。超高速で複雑な動的現象(ダイナミックス)を撮影して解析する新分野を切り開く画期的なカメラとして期待される。

<虹の原理を利用した技術>

研究グループは、さまざまな色の光を用いて動的現象の像を空間的にばらけさせ、そのあとで時間的に動画として再構成するSTAMP(スタンプ)法という全く新しい原理に基づく超高速撮影法を提案し、実証した。

真空中の光(電磁波)の速度は、どんな波長であろうと一定で、30万km/秒である。しかし、水やガラスなどの物質中を通過するときに、光はその波長によって屈折率が異なり、速度が遅くなる。雨上がりに7色の虹ができるのはこの理由による。

可視光でいえば、波長の短い「青」は速く、波長の長い「赤」は遅く進む。この差を利用して波長ごとに写真を撮影すれば、非常に短い時間差で連写が可能になるという理屈だ。

瞬間をつど測定する必要がなく、一度の撮影で画像を取得し、対象の空間的な情報を450×450ピクセルの解像度で可視化することができる

取得した画像を動画として再構成することで、完全なシングルショットでの超高速撮影が実現される。

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。

なかなか難しい話し・・・!

▼化学反応・熱伝導を捉える

人間の目では追うことのできない原子の動きや反応を撮影することが可能に。

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。

▼あらゆる方面での活用が期待される

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hiyoko39さん

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