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High-Speed-Kamera macht 100 Milliarden Bilder pro Sekunde

Die neuste GoPro kann beachtliche 240 Bilder pro Sekunde einfangen – eine High-Speed-Kamera der Washington University filmt mit 100 Milliarden fps.
Das Video zeigt, was passiert, wenn Licht auf einen Spiegel trifft.
Das Video zeigt, was passiert, wenn Licht auf einen Spiegel trifft. (©YouTube/jasontpkoebler 2014)

Die neue GoPro Hero 4 kann beachtliche 240 Bilder pro Sekunde einfangen – eine High-Speed-Kamera der Washington University filmt mit 100 Milliarden fps. Damit sind Wissenschaftlern jetzt beeindruckende Aufnahmen gelungen: Sie haben die Bewegungen von Licht eingefangen und für das menschliche Auge sichtbar gemacht.

Licht bewegt sich mit rund 300 Millionen Metern pro Sekunde. Schneller kann sich keine Masse oder Energie im Universum bewegen, wissen wir von Albert Einstein. Unter diesen Umständen ist das, was die Wissenschaftler der Washington University in St. Louis geleistet haben, noch beeindruckender: Sie haben eine High-Speed-Kamera entwickelt, die Bewegungen von Licht einfängt. Dazu zeichnet sie 100 Milliarden Bilder pro Sekunde auf. Sie ist damit zwar nicht die einzige Kamera, die das kann. Aber sie ist die erste, die zweidimensionale Aufnahmen von Licht ermöglicht. Bisher konnte Licht mit High-Speed-Kameras nur eindimensional dargestellt werden.

CUP: Compressed Ultrafast Photography

Die Technik dahinter nennt sich "compressed ultrafasst photography" (CUP) und basiert auf dem Prinzip von Streak- beziehungsweise Schmierbild-Kameras. Darin bewegt sich der Sensor, ein Spiegel oder aber die gesamte Kamera mit dem Licht mit, erklärt Motherboard. Bei der CUP werden Photonen, die zum Filmen nötig sind, durch einen Strahlenteiler und eine Röhre mit vielen kleinen Spiegeln geschickt. Die Photonen werden in Elektronen umgewandelt und speichern die Daten für die spätere Videodatei. Das alles spielt sich in Milliardenbruchteilen einer Sekunde ab.

Harry-Potter-Träume könnten wahr werden

Mit dieser Technologie haben die Wissenschaftler aus St. Louis Aufnahmen von Licht angefertigt, wie es auf einen Spiegel trifft und reflektiert wird, und wie es von einem Medium (Luft) in ein anderes (Harz) eindringt. Wie Engadget unter Berufung auf das Wissenschaftsjournal Nature berichtet, könnten die Erkenntnisse dazu genutzt werden, einen Unsichtbarkeitsmantel zu entwickeln. Die Idee dahinter: Licht wird um ein Objekt herumgeleitet – dieses erscheint dann unsichtbar. Nicht nur Fans von Star Trek und Harry Potter dürften bei dem Thema aufhorchen.

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