1 Billion Bilder pro Sekunde: Experimentelle Kamera zeigt Lichtausbreitung

[d00mfreak]

Außerdem: wenn das Licht sich noch nicht einmal ganz durch die Flasche bewegt hat, wie soll es sich dann trotzdem schon bis zur Kamera geschummelt haben? Das ist mMn ein Fake.

Gleich doof wäre es zu fragen, warum man Sterne "schon" sehen kann, obwohl sie Millionen von Lichtjahren entfernt sind. Schon mal daran gedacht, dass die Kamera nicht den aktuellen Zustand zeigen könnte, sondern dass man den Zustand so sieht, wie er vor dem Zeitraum war, den das Licht von der Flasche zum Kamerasensor braucht? Der Eindruck der "Lichtquelle" kommt zustande, weil bei Laser Flüssigkeiten verwendet werden, welche Schwebeteilchen enthalten, um das Licht zu streuen: ansonsten wäre ein Laser von der Seite aus gesehen immer unsichtbar.

 

[AbakusvonRuegen]

Also wenn ich das Erklärungsvideo richtig verstanden habe, dann nimmt die Kamera erstmal nur 1-dimensionale Bilder auf, d.h. nur Linien. Zusätzlich hat die Kamera nicht einen Lichtsensor sondern 500 die in einer Reihe verbaut sind, wobei die Sensoren nicht zur selben Zeit ein Bild machen, sondern einer nach dem anderen.
Dann ist es noch wichtig zu wissen, dass sie einen sehr konstanten Pulslaser verwenden. Das heißt, sie nehmen nicht einen einzigen Laserpuls auf, sondern viele aufeinanderfolgende Pulse. Anschließen können sie die Bilder (dadurch dass sie die Pulsfrequenz des Lasers kennen) aus den einzelnen Bildern ein Video zusammensetzen.
Dabei ist aber zu beachten, dass dies nur ein Video einer einzigen Linie wäre, wäre nicht der rotierende Spiegel vor dem Objektiv(Rotationswinkel und -geschwindigkeit ebenfalls auf Pulsfrequenz abgestimmt). Dieser ermöglicht ein ähnliches Zusammensetzen von Einzelbildern, jedoch diesmal in vertikaler Richtung, so dass aus der Linie eine Fläche wird bzw aus dem Linien-Video ein 2-D-Video.

Ich hoffe ich konnte das so einigermaßen erklären bzw hoffe ich dass es auch so richtig ist wie ich es verstanden habe

MfG AbakusvonRuegen

edit:

Ich hab mir mal das zweite Video angeschaut: So wie es scheint, ist es "nur" eine virtuelle Kamera. Eine Kamera schießt Bilder von der Flasche während sich der Pulslaser durch eben jene bewegt. Natürlich ist die Kamera viel zu langsam um den kompletten Film abzulichten. Dafür kann man wohl den Pulslaser so genau timen (ebenso wie das auslösen der Kamera), dass man das Licht immer etwas später in der Flasche aufnimmt. Dadurch erhält man eine ungeheure Zahl an Bildern, die man zu einem Film zusammen schneiden kann, welcher virtuell eine oder mehrere Nanosekunden ablichtet. Dieser Film wirkt eben so real, weil der Laser immer gleich aussieht und man Laser wie Kamera perfekt timen kann.

So habe ich das auch verstanden, war nur etwas langsam mitm Schreiben

 

[d00mfreak]

Also wenn ich das Erklärungsvideo richtig verstanden habe, dann nimmt die Kamera erstmal nur 1-dimensionale Bilder auf, d.h. nur Linien. Zusätzlich hat die Kamera nicht einen Lichtsensor sondern 500 die in einer Reihe verbaut sind, wobei die Sensoren nicht zur selben Zeit ein Bild machen, sondern einer nach dem anderen.

Video hab ich nicht angesehen, wobei das mit dem Sensor schlussendlich nix zur Sache tut. Wollte nur die abenteuerliche Beweisführung von Loki angreifen, dass sowas nicht möglich wäre.

 

[AbakusvonRuegen]

Video hab ich nicht angesehen, wobei das mit dem Sensor schlussendlich nix zur Sache tut. Wollte nur die abenteuerliche Beweisführung von Loki angreifen, dass sowas nicht möglich wäre.

Stimme ich dir zu, jedoch kann man durch die vielen Sensoren enorm Zeit beim Aufnehmen sparen.

MfG AbakusvonRuegen

 

[ruyven_macaran]

Mh, könnte mich ja jetzt aufgrund der Perspektive irren, aber bewegt sich das von der Flasche gebrochene Licht das auf den Tisch (whatever) rechts unter der Flasche reflektiert wird nicht einen Ticken schneller als das Licht in der Flasche selber (was ja eigentlich unmöglich ist)?

Nein. Der beleuchtete Bereich mag sich stellenweise schneller ausdehnen, aber die Photonen bewegen sich nicht schneller. Du musst unterscheiden zwischen der Bewegung des Lichtpulses, dem von der Kamera registrierten, gestreuten Licht des Pulses (= aufgrund unterschiedlich langer, indirekter optische Wege zur Kamera blitzen unterschiedliche Bereiche des Bildes mit unterschiedlicher Verzögerung auf) und der Form der rückstrahlenden Fläche (durch die Wölbung der Flasche wird Licht in unterschiedliche Richtungen ausgesand. Ähnlich bei einer rotierenden Lichtquelle kann "der" Punkt, an dem das Licht auftrifft, dann mit Überlichtgeschwindigkeit wandern, so lange die Fläche, auf die er trifft, nur weit genug weg ist. Denn es ist eben nicht ein Punkt, sondern es eine Kette von Punkten und die Unterschiede kommen zustande, weil das Licht von Anfang an in unterschiedlicher Richtung unterwegs war.

Ich hab mir mal das zweite Video angeschaut: So wie es scheint, ist es "nur" eine virtuelle Kamera. Eine Kamera schießt Bilder von der Flasche während sich der Pulslaser durch eben jene bewegt. Natürlich ist die Kamera viel zu langsam um den kompletten Film abzulichten. Dafür kann man wohl den Pulslaser so genau timen (ebenso wie das auslösen der Kamera), dass man das Licht immer etwas später in der Flasche aufnimmt.

Soweit ich das verstehe, ist die Arbeitsrichtung der Kamera in diesem Video nicht spalten-, zeilenweise. Sie kann die Bewegung des Lichtes im Laufe der Zeit in seiner Bewegungsrichtung aufnehmen. Aber nicht quer dazu, dafür braucht man mehrere Aufnahmen.
(oder -das wäre wohl der logische Folgeschritt, wenn man die Kamera ausreichend schmal bauen kann: Mehrere Kameras übereinander)

Richtig, aber im Versuch sind es in der Tat eine Billion, denn in einer Originalquelle heißt es "Trillion Frames".

Endlich mal einer, der die Quelle ließt, bevor er nörgelt

 

[Gamer1970]

Wow. Spektakulär!

Als nächstes bitte einen echten Blitz oder eine Sonneneruption.

 

[Loki2643]

Also, ich muss zugeben, dass ich den Text dazu nur (zu) flüchtig überflogen habe. Aber die Aussage, dass das Video ein Zusammenschnitt versetzt aufgenommener Pulse ist, ist doch eine Bestätigung, dass es ein Fake ist. Das Video suggeriert, dass es einen einzigen Puls zeigt, was dann aber nicht der Fall ist. Also hatte ich im Prinzip doch recht... oder etwa nicht?

 

[Infrarot]

Ich stell es mir ja so vor: Der Laser wird gepulst betrieben. Dabei wird ein Paket von Photonen ausgesendet. Die Photonen treten mit fast allen Stoffen der Flasche in Wechselwirkung. Die verschiedenen Teilchen werden angeregt und emittieren ihrerseits Photonen. Im Allgemeinen werden diese gestreut, daher in all. Wie schon gesagt wurde, kann die Kamera nur jenes gestreute Licht bzw. die zugehörigen Photonen registrieren, die von der Sensorik auch detektiert werden.

Bei genauer Überlegung komme ich zu der Überzeugung, dass alle Prozesse und Wechselwirkungen auch ihre Zeit brauchen. Das bedeutet, dass in Abhängigkeit des Abstandes zwischen Kamera und Photonenpuls das Photonenpaket zum Zeitpunkt einer Aufnahme sich schon längst weiterbewegt hat.

So gesehen könnte man die sichtbaren Sachen im Video auch als Nachleuchten verstehen.

 

[MysticBinary82]

Also ich hab das so verstanden, dass bei einem Puls eine Bildlinie sprich eine linie wie beim Monitor aufgenommen wird und durch einen spiegel dieser entsprechend abgelenkt wird bis man ein 2D bild hat, was 1 stunde dauert.

Da es sich um ein laserstrahl handelt, der immer gleiche energiepakete aussendet, kann man auch nicht von fake sprechen. Es ist eine verdammt intelligente Lösung um solche dinge sichtbar zu machen.

@ruyven

Doch es wird immer nur eine spalte/linie eingelesen und dann die ausrichtung des spiegels neu eingestellt für die nächste spalte/linie.

 

[Jerlin]

So ähnlich stelle ich es mir auch vor, nur dass nicht pro "Bild" eine "Zeile" aufgenommen wird, sondern alle "Pixel" die aus dem Winkel sichtbar sind.
Die Informationen treffen zu unterschiedlichen Zeitpunkten auf und können so differenziert werden.

So als würde beim ersten "Foto" das Photon oben rechts und kurz später das Photon unten links auftreffen.
Aus vielen diesen Informationen wird dann das Bild zusammengestellt.

Gruß

 

[rajik]

also die videos hier anzuschauen ist echt anstrengend!

 

[Paktai]

Also, ich muss zugeben, dass ich den Text dazu nur (zu) flüchtig überflogen habe. Aber die Aussage, dass das Video ein Zusammenschnitt versetzt aufgenommener Pulse ist, ist doch eine Bestätigung, dass es ein Fake ist. Das Video suggeriert, dass es einen einzigen Puls zeigt, was dann aber nicht der Fall ist. Also hatte ich im Prinzip doch recht... oder etwa nicht?

Nö, sie behaupten ja nicht, dass es so wäre. Das hast du nur angenommen.

 

[gnarr]

.....

 

[wuselsurfer]

... Also hatte ich im Prinzip doch recht... oder etwa nicht?

Du hast das Prinzip überhaupt nicht begriffen ...

 

[ruyven_macaran]

Doch es wird immer nur eine spalte/linie eingelesen und dann die ausrichtung des spiegels neu eingestellt für die nächste spalte/linie.

Zeile und Spalte sind nicht das gleiche. Es wird eine Linie gelesen, aber keine Spalten. Die werden zusammgesetzt.

also laut deren website bezieht sich die billion auf die dauer der laserpulse ("1 trillionth of a second"), der als "blitzlicht" dient...
die kamera "sammelt" die aufnahmen mit "roughly half a trillion frames"...

Visualizing Light at Trillion FPS, Camera Culture, MIT Media Lab

"A laser pulse that lasts less than one trillionth of a second is used as a flash and the light returning from the scene is collected by a camera at a rate equivalent to roughly half a trillion frames per second."


also "nur" eine halbe billion frames...

Rein vom Funktionsprinzip her sollte diese Kamera gar keine Frames kennen. Das Licht wird kontinuirlich über den Sensor gelenkt, die Kamera nimmt also unterbrechungsfrei auf. Richtiger wäre es vermutlich, von einer zeitlichen Auflösung zu sprechen - aber da lässt sich dann sicher um den Faktor zwei schönrechnen, je nachdem, wie scharf etwas sein muss, damit es als unterscheidbar gilt.

 

[gnarr]

.....

 

[Incredible Alk]

Wow nicht schlecht... hätte ich nicht für möglich gehalten dass man mal nen Lichtstrahl auf dem Video sehen könnte^^

 

[Hidden]

Schon beeindruckend.
Noch cooler fänd ichs allerdings, wenn es direkt nen 2D Bild aufnehmen könnte mit 1 Billionen Bilder pro Sekunde
Das wäre mal nen cooler Zeitlupeneffekt.

Derzeit lassen sich ja nur Bilder von Dingen aufnehmen, die kontinuierlich und perfekt getimed wiederholbar sind.

 

[Voodoo2]

ALBERT EINSTEIN meinte mal wie wehre es auf einen lichtstrahl zu reiten oder sitzen

das licht scheint sich aber kreis förmig auszubreiten wie als wen man einen stein ins wasser schmeist