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Video: YouTuber builds camera capturing light at 2 billion frames per second
In his garage, Haidet’s high-speed camera turns laser beams into mesmerizing slow-motion displays.
YouTuber Brian Haidet, known online as AlphaPhoenix, has built a camera in his garage that can record at 2 billion frames per second. This incredible speed allows it to capture light moving through the air.
Haidet shared the results in a YouTube video on October 17, showing light beams traveling in slow motion. The setup lets viewers witness something that was previously only theoretical: the speed of light, roughly one foot per nanosecond, frozen in individual frames.
https://interestingengineering.com/innovation/youtuber-builds-camera-capturing-light
하이데의 차고에서는 고속 카메라가 레이저 빔을
매혹적인 슬로모션 디스플레이로 바꿔줍니다.
하이데는 10월 17일 유튜브 영상으로 그 결과를 공유했는데, 영상에는 느린 속도로 움직이는 광선이 담겨 있었습니다. 이 영상을 통해 시청자들은 이전에는 이론상으로만 존재했던 빛의 속도, 즉 나노초당 약 30cm의 속도가 개별 프레임에 고정된 모습을 볼 수 있게 되었습니다.
차고 과학자의 카메라는 고출력 레이저를 사용합니다. 레이저는 차고 전체를 가로질러 발사되어 거울에 반사된 후, 평행한 거울 사이를 지그재그로 이동하다가 벽에 부딪힙니다. 공기 중의 안개 입자가 빛을 산란시켜 센서에 포착됩니다.
초당 20억 프레임의 속도로 광선은 이상하고 거의 공상과학 소설에 나올 법한 방식으로 움직이는 매혹적인 빛으로 변형됩니다.
극한의 속도를 위한 재건
이 유튜버는 이전에 2024년에 초당 10억 프레임을 처리하는 카메라를 제작했지만 , 이 새로운 이정표를 달성하기 위해 그는 시스템을 처음부터 다시 구축해야 했습니다.
그는 모터를 업그레이드하여 정밀도를 높이고, 광학 장치를 강화하여 더욱 선명한 이미지를 구현했으며, 소프트웨어를 재설계하여 방대한 양의 데이터를 실시간으로 처리할 수 있도록 했습니다. 이러한 개선 덕분에 카메라는 이전과는 비교할 수 없을 정도로 움직이는 빛을 포착할 수 있게 되었습니다.
카메라의 위치는 빛의 표현 방식에 영향을 미칩니다. 레이저 바로 뒤에 배치하면, 나가는 광선은 마치 기어가는 것처럼 보이지만, 돌아오는 빛은 거의 순간적으로 나타납니다.
이는 물리학 법칙에 위배되는 것이 아닙니다. 카메라에 가까운 입자에서 반사되는 빛이 멀리 있는 입자에서 반사되는 빛보다 센서에 더 빨리 도달하기 때문에 발생하는 현상입니다.
하이데가 카메라를 차고 반대편으로 옮기자 효과가 반전됩니다. 멀리 있는 빛은 즉시 도착하는 반면, 가까이 있는 빛은 더 오래 걸리는 것처럼 보입니다.
기존 기술로는 초당 20억 프레임의 속도로 전체 이미지를 촬영하는 것이 불가능합니다. 하이데는 짐벌에 장착된 작은 거울을 사용하여 레이저 광선을 단일 고감도 센서로 훑어내는 방식으로 이 문제를 해결했습니다 .
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