Kruza Richárd
A világ leggyorsabb sorozatfelvételű fényképezőgépe
A boltokban kapható fényképezőgépek sorozatfelvételi sebessége normál körülmények között általában elég, a tudományos kutatásokhoz azonban nem elég.
Nagy általánosságban ki lehet jelenteni, hogy a boltok polcain lévő fényképezőgépek teljesítménye sorozatfelvétel tekintetében az igényeknek megfelelő. Ez a profi kategóriára is vonakozik, hiszen például egy komoly DSLR gépváz 10 fps-nél nagyobb sebességgel rögzít, ami bőven elegendő egy sportesemény fotózásához. Vannak azonban a tudományban olyan területek, ahol ez a teljesítmény meg sem közelíti a szükségeset.
Az UCLA (Henry Samueli School of Engineering and Applied Science) által kifejlesztett új technológia nem kevesebb, mint 6,1 millió képkocka/másodperc sebességet biztosít. Ez egy átlagfotós számára iszonyatosan nagy szám, és több mint feleslegesnek tűnik, azonban a tudományos kutatások esetében ilyen őrületes sebesség szükséges ahhoz, hogy meg lehessen figyelni bizonyos dolgokat.
A Nature tudományos szaklap cikke szerint az új techológiát a fejlesztők "serial time-encoded amplified microscopy"-nak (STEAM) nevezték el. A 6,1 millió fps 440 trilliomod másodperces exponálási időt jelent. Természetesen nem klasszikus fényképezőgépről van szó, tehát nincs zárszekezet, felcsapódó tükör stb. A "fotótéma" megvilágítása az új fényképezőgép esetében lézerrel történik, különféle frekvenciákon. A fényérzékeny pixelek a különféle frekvenciák érzékelésére vannak hangolva, majd az így érzékelt jeleket felerősítve továbbítják feldolgozásra.
Az új szerkezet kifejlesztése nagy összegeket emésztett fel, de a szakemberek szerint nem hiába, hiszen a tudományos kutatásokat sok esetben eddig éppen az ilyen teljesítményű képrögzítés hiánya akadályozta. Az új technológia fontos lehet például a gyógyításban, a vér analízisében. Az eddigi módszerekkel, tehát vérminta mikroszkópos vizsgálatával lehetséges ugyan a vérsejtek pontos mennyiségének és méretének megállapítása, azonban lehetetlen volt felvételt készíteni minden egyes vérsejtről a véráramban. Mivel egyes betegségek esetében a beteg vérsejtek mennyisége nagyon alacsony, hagyományos módszerrel ilyen vérsejtet megtalálni tipikusan a "tű a szénakazalban" probléma.
"Annak esélye, hogy egy vérmintából mikroszkóppal kiszűrjünk egy beteg vérsejtet elenyésző. Az ilyen sejtek felleléséhez milliárdnyi vérsejtet kellene végigvizsgálni, tehát az egész szénakazlat. Az ultragyors sorozatfelvétel megoldás lehet erre a problémára is" - mondta Bahram Jalali, az UCLA professzora, a kutatócsoport vezetője. A kutatók szerint bizonyos célokra még ez a sebesség sem elég, és folytatják a fejlesztést. A cél a csillagos ég, vagyis 100 millió képkocka/másodperc.
Nagy általánosságban ki lehet jelenteni, hogy a boltok polcain lévő fényképezőgépek teljesítménye sorozatfelvétel tekintetében az igényeknek megfelelő. Ez a profi kategóriára is vonakozik, hiszen például egy komoly DSLR gépváz 10 fps-nél nagyobb sebességgel rögzít, ami bőven elegendő egy sportesemény fotózásához. Vannak azonban a tudományban olyan területek, ahol ez a teljesítmény meg sem közelíti a szükségeset.
Az UCLA (Henry Samueli School of Engineering and Applied Science) által kifejlesztett új technológia nem kevesebb, mint 6,1 millió képkocka/másodperc sebességet biztosít. Ez egy átlagfotós számára iszonyatosan nagy szám, és több mint feleslegesnek tűnik, azonban a tudományos kutatások esetében ilyen őrületes sebesség szükséges ahhoz, hogy meg lehessen figyelni bizonyos dolgokat.
A Nature tudományos szaklap cikke szerint az új techológiát a fejlesztők "serial time-encoded amplified microscopy"-nak (STEAM) nevezték el. A 6,1 millió fps 440 trilliomod másodperces exponálási időt jelent. Természetesen nem klasszikus fényképezőgépről van szó, tehát nincs zárszekezet, felcsapódó tükör stb. A "fotótéma" megvilágítása az új fényképezőgép esetében lézerrel történik, különféle frekvenciákon. A fényérzékeny pixelek a különféle frekvenciák érzékelésére vannak hangolva, majd az így érzékelt jeleket felerősítve továbbítják feldolgozásra.
Az új szerkezet kifejlesztése nagy összegeket emésztett fel, de a szakemberek szerint nem hiába, hiszen a tudományos kutatásokat sok esetben eddig éppen az ilyen teljesítményű képrögzítés hiánya akadályozta. Az új technológia fontos lehet például a gyógyításban, a vér analízisében. Az eddigi módszerekkel, tehát vérminta mikroszkópos vizsgálatával lehetséges ugyan a vérsejtek pontos mennyiségének és méretének megállapítása, azonban lehetetlen volt felvételt készíteni minden egyes vérsejtről a véráramban. Mivel egyes betegségek esetében a beteg vérsejtek mennyisége nagyon alacsony, hagyományos módszerrel ilyen vérsejtet megtalálni tipikusan a "tű a szénakazalban" probléma.
"Annak esélye, hogy egy vérmintából mikroszkóppal kiszűrjünk egy beteg vérsejtet elenyésző. Az ilyen sejtek felleléséhez milliárdnyi vérsejtet kellene végigvizsgálni, tehát az egész szénakazlat. Az ultragyors sorozatfelvétel megoldás lehet erre a problémára is" - mondta Bahram Jalali, az UCLA professzora, a kutatócsoport vezetője. A kutatók szerint bizonyos célokra még ez a sebesség sem elég, és folytatják a fejlesztést. A cél a csillagos ég, vagyis 100 millió képkocka/másodperc.
