عالم يطور كاميرا ثورية تلتقط 2 مليار إطار في الثانية

عرض برايان هايدت، عالم يوتيوب المعروف باسم AlphaPhoenix، في فيديو جديد كاميرا مبتكرة قادرة على التقاط لقطات من مؤشر ليزر بسرعة الضوء. تُعدّ هذه الكاميرا ترقية لتصميم سابق يمكنه التقاط مليار إطار في الثانية، ولكنها تأتي مع تحذير مهم: لا تُلتقط إلا بكسل واحد في كل مرة.

تصميم الكاميرا الفريد

تتكون كاميرا هايدت من مجموعة من العناصر الأساسية، مثل مرآة مثبّتة على محور، وأنبوبين، وعدسة بسيطة، ومستشعر ضوء، بالإضافة إلى بعض الأكواد المكتوبة بلغة بايثون لربط جميع المكونات معًا. عند توجيه الكاميرا نحو مؤشر الليزر، تتمكن من التقاط شعاع الضوء بسرعة مليار إطار في الثانية، مما يتيح عرض انتقاله بين المرايا بسلاسة، مع اختلاف السرعات حسب موقع الكاميرا.

سرعة الضوء وكيفية قياسها

يقول هايدت: “يتحرك الضوء حوالي ست بوصات، أو 15 سنتيمترًا، لكل إطار في هذا الفيديو.” وهذا يعني أن الشعاع الضوئي يتحرك بسرعة الكون القصوى، حيث لا يمكن لأي إطار مرجعي أن يسجل حركة أسرع أو أبطأ من هذه السرعة.

القيود والتحديات

رغم أنه ممكن نظريًا إنشاء كاميرا تقليدية قادرة على التقاط لقطات بسرعة ملياري إطار في الثانية، كما يوضح هايدت، إلا أن تحقيق ذلك باستخدام الأدوات الشائعة سيكون صعبًا. الحل الذي اقترحه هو التقاط بكسل واحد في كل مرة، ثم تجميع هذه اللقطات لإنشاء فيديو قابل للعرض.

تجميع المقاطع لإنشاء الفيديو

وفقًا لهايدت، “إذا تمّت مزامنة جميع هذه الفيديوهات، والتقطنا عددًا كبيرًا من مقاطع الفيديو ذات البكسل الواحد، يمكننا تجميعها جنبًا إلى جنب وتشغيلها جميعًا في نفس اللحظة تمامًا، مما سيؤدي إلى إنتاج شيء يشبه الفيديو.” وعلى الرغم من أن هذه الطريقة ليست مشابهة لكاميرا حقيقية تلتقط ملياري إطار في الثانية، إلا أنها تعتبر “أكثر تكلفة بكثير”، كما يقول هايدت، “مع عدم وجود أي فرصة للحصول على نتيجة أفضل على الإطلاق.”