Samsung telefonlarında görmeye alışık olduğumuz 960 fps Super Slow-mo video kayıtları oldukça havalı değil mi? Ancak yine de bu özellik, bilim insanları tarafından geliştirilen ve saniyede 156,3 trilyon kareye eşdeğer olan 156,3 terahertz (THz) kodlama hızında görüntüler yakalayabilen SCARF adlı kameranın yanına yaklaşamaz. SCARF (swept-coded aperture real-time femtophotography) olarak adlandırılan bilimsel kamera mikro olayları inceleyen alanlarda çığır açabilir. Saniyede 256 milyon kare
SCARF adı verilen ve açılımı Swept-Coded Aperture Real-time Femtophotography olan bilimsel kamera INRS’de profesör olan Jinyang Liang ve ekibi tarafından geliştirildi. Yapılan çalışma Nature dergisinde yayımlanırken SCARF, şok dalgası mekaniği veya daha etkili ilaç geliştirme gibi çeşitli alanlarda ciddi faydalar sağlayabilir.
Profesör Liang ve ekibi araştırmalarını ultra hızlı kameralara yeni bir yaklaşım getirmek amacıyla tasarladı. Geleneksel kamera sistemleri kareleri birer birer yakalıyor ve hareket halindeki nesneleri gözlemlemek için bunları bir araya getiriyor. Ancak bu yaklaşımın bazı sınırları bulunuyor. Mesela, femtosaniye lazer ablasyonu, canlı hücreler ile şok dalgası etkileşimi ve optik kaos gibi spesifik konuların geleneksel sistemlerle incelenmesi imkansız.
Araştırma ekibi bu zorlukları aşabilmek için uzamsal bilgileri yakalamak üzere tasarlanmış hesaplamalı görüntüleme yöntemi kullanan yeni bir kamera inşa etti. SCARF, ışığın sensörüne biraz farklı zamanlarda girmesine izin vererek saniyede 156,3 trilyon kare yakalanmasına olanak tanıyor. Görüntülerin ham verileri daha sonra kod çözme işlemi için bir bilgisayar algoritmasına aktarılıyor ve bu algoritma zaman aralıklı girdilerin her birini saptayarak eksiksiz resimlere dönüştürüyor. Araştırma makalesinde belirtildiği üzere ekip, SCARF’ı kullanıma hazır ve pasif optik bileşenler kullanarak inşa etmeyi başarmış. Bununla birlikte araştırmacılar SCARF’ın mevcut tekniklere kıyasla düşük güç tüketimi ve yüksek ölçüm kalitesi ve düşük maliyet sunduğunu belirtiyor. Bununla birlikte SCARF, bir yarı iletkende emilim ve bir metal alaşımının manyetikliğinin giderilmesi gibi ultra hızlı olayları daha şimdiden başarıyla yakalamayı başardı.
Anlaşılabileceği gibi SCARF, son tüketicilerden ziyade bilimsel araştırmalara yönelik bir teknik. Ancak yine de ekip, diğer yüksek öğrenim veya bilimsel kurumlardaki meslektaşları için ticari versiyonlar geliştirmek üzere Axis Photonique ve Few-Cycle adlı iki şirketle halihazırda çalışıyor.