Vừa qua, các nhà khoa học đã giới thiệu thiết bị camera mới có khả năng bắt được chuyển động của 1 tia laser với thời gian 6 nano giây, tương đương với 20 tỷ khung hình/giây. Tính năng tuyệt vời này giúp cho chúng ta chụp lại được hình ảnh của những vật bị che khuất. Đây được xem là bước tiến nhảy vọt trong lĩnh vực công nghệ hình ảnh.



Công nghệ mới này cho phép chúng ta chụp được các vật thể bị che khuất

Các nhà khoa học tại viện công nghệ Massachusetts (MIT) đã bắt đầu dự án nghiên cứu phát triển camera laser với khả năng chụp được hình ảnh của các vật thể trong tình trạng bị che khuất, không thể nhìn thấy bằng mắt thường hay chụp lại bằng máy ảnh do không có sự phản xạ ánh sáng.

Vậy “sức mạnh bí ẩn” nào giúp cho thiết bị này làm được điểu không tưởng đó? Câu trả lời chính là ‘tốc độ”, camera này có khả năng nắm bắt các photon phản xạ cực nhanh từ mỗi điểm ảnh của vật thể. Các nhà nghiên cứu cho biết, thiết bị này có thể bắt được từng photon từ 1 chùm laser lóe lên cực nhanh trong thời gian từng femto giây (10 lũy thừa - 15 giây). tức là nhanh hơn rất nhiều lần so với các camera thông thường.

Trong đoạn video là thí nghiệm mà các nhà khoa học đã thực hiện. Các công cụ bào gồm: 1 camera tốc độ cao, 1 hình nhân và 1 bức tường ngăn cách ở giữa. Khi bấm máy, camera sẽ lập tức phát ra 1 xung laser và nó chiếu vào bức tường. Sau khi đập vào tường, các photon sẽ phản xạ trở lại khắp mọi nơi. Một số ít có thể "len lỏi" tới hình nhân bị che khuất phía sau. Ngay sau khi chạm vào nó, các photon cũng sẽ phản xạ trở lại phía camera. Lập tức, bộ cảm biến của nó sẽ bắt trọn các photon “quý giá” này. Các nhà khoa học ước tính được rằng Camera này sẽ bắt lại các photon với tần số 2 pico giây/lần. Vì thời điểm quay lại của chúng hầu như không trùng nhau.



Bố trí thí nghiệm diễn tả cách chụp ảnh của vật thể bị che khuất mà không dùng gương​

Toàn bộ quá trình sẽ được lặp lại 60 lần với các xung laser được bắn ra theo các góc độ khác nhau.

Mặt khác, thí nghiệm này không thể thành công nếu không có sự trợ giúp đắc lực của một thuật toán thông minh do MIT phát triển. Cụ thể, sau khi bộ cảm biến thu lại các photon hiếm hoi được phản xạ lại từ vật thể, thuật toán trên sẽ tính toán khoảng cách và thông qua đó xác định các vị trí trên vật thể mà các photon đã chạm. Cuối cùng suy ngược ra hình dạng thực của vật đó.

Thiết bị này đang được nghiên cứu để cải thiện độ nhạy của camera, cũng như tiếp tục triển thuật toán dựng hình thông minh hơn có khả năng tính toán một cách chính xác trong thời gian ngắn nhất.

Đặc biệt mới đây, nhà khoa học Genevieve Gariepy - Đại học Heriot-Watt đã phát triển được hệ thống ghi lại được chuyển động của 1 chùm tia laser với độ nhạy cao hơn, chính xác hơn. Mặc dù cách thức hoạt động có phẩn tương tự như mô hình trong thí nghiệm trước.

Mặc dù chưa có kết quả cuối cùng, nhưng những thành công bước đầu mà các nhà khoa học đã đạt được đang mở ra một hy vọng. Trong tương lai, chắc chắn công nghệ này sẽ giúp ích rất nhiều cho cuộc sống của con người. Nhất là đối với công tác cứu hộ trong các thảm họa như động đất, áp dụng trong quân sự và triệt tiêu điểm mù trên các xe hơi,…
Nguồn TOPIT