Forscher der EPFL und Canon haben eine Kamera entwickelt, die ein Photon abbilden kann

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Forscher der EPFL haben in Zusammenarbeit mit Wissenschaftlern von Canon eine neue Kamera entwickelt, die das kleinste Lichtteilchen – das Photon – abbilden kann.

Die von ihnen entwickelte Kamera heißt MegaX und soll der Höhepunkt von mehr als 15 Jahren Forschung über Einzelphotonen-Lawinendioden oder SPADs sein.

SPADs sind Fotosensoren, die in der bildzentrierten Technologie der nächsten Generation eingesetzt werden.Die Besonderheit der von den Wissenschaftlern entwickelten Kamera besteht darin, dass sie in der Lage ist, Photonen einzufangen und zu zählen, die für das menschliche Auge unsichtbar sind.

Der Mensch ist nur in der Lage, Photonen von kontinuierlichen Strahlen zu sehen, wie sie in Laserpointern verwendet werden.

MegaX kann Trajektorien von einzelnen Photonen und Lichtstrahlen ausfüllen.

Das Team sagt, dass sie, wenn sie in Videoform gezeigt werden, wie Sternschnuppen aussehen.Um einzelne Photonen in Bewegung sehen zu können, musste das Team die Filmgeschwindigkeit um den Faktor 300 Millionen verlangsamen.

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MegaX ist extrem schnell und kann bis zu 24.000 Bilder pro Sekunde aufnehmen.

Zum Vergleich: Filme werden mit 24 Bildern pro Sekunde gefilmt.

MegaX verfügt außerdem über einen sehr großen Dynamikbereich und kann 3D-Darstellungen erzeugen und gleichzeitig eine detaillierte Segmentierung dieser Darstellungen vornehmen.Das Team hinter MegaX sagt, dass es für Anwendungen eingesetzt werden könnte, die virtuelle und erweiterte Realität beinhalten.

Die Kamera ist in der Lage, einzelne Photonen zu erfassen und in elektrische Signale umzuwandeln, die im Speicher abgelegt werden.

Der Prozess zur Gewinnung der Photonen dauert eine Nanosekunde.

Die Kamera ist auch in der Lage, genau zu erkennen, wann das Photon auf den Sensor trifft, und zu messen, wie viel Zeit das Photon benötigt hat, um zwischen dem Objekt, das es ausgesendet hat, und der Kamera zu wandern.

Dadurch kann sie die Entfernung oder Flugzeit von der Quelle, die das Photon emittiert hat, berechnen.Die Flugzeit ist besonders wichtig, damit die Kamera die Bilder schnell erzeugen kann.

Ein wesentliches Merkmal der Kamera ist ihre Fähigkeit, sehr helle und sehr dunkle Bereiche gleichzeitig zu erfassen, was die….

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