Учени от университета Дюк разработиха невероятно мощна нова камера, която съчетава десетки лещи за заснемане на изображения и видео с разделителна способност от хиляди мегапиксела в три измерения.
Инструментът се нарича Multi Camera Array Microscope (MCAM) и се състои от 54 различни лещи, които улавят обект от леко различни ъгли. След това получените изображения се съединяват, за да се създаде едно гигантско изображение с разделителна способност в гигапикселовата скала – това е около 50 до 100 пъти повече детайлност, възможна в средната камера на смартфон, или 10 пъти повече от тази на моделите от по-висок клас. И поради многото различни припокриващи се перспективи, той също така предоставя 3D изглед на обектите, който може да разкрие нова информация, невиждана преди.
MCAM не само заснема неподвижни изображения – устройството успя да заснеме 3D видеоклипове върху площ от 135 см2 (21 инча2), със скорост 230 кадъра в секунда. Това разбира се води до голямо препятствие при обработката на данни – изображенията са общо над 5 гигапиксела в секунда, което означава, че камерата генерира терабайти данни за минути. Като такъв, екипът разработи алгоритми, подпомогнати от машинно обучение, за да разбие числата ефективно.
Няколко екипа от изследователи пуснаха системата в действие, наблюдавайки групи от различни организми, като мравки, свободно движещи се из лабораторни заграждения. Една група наблюдава дейностите по подстригване на плодовите мушици в детайли почти до клетъчно ниво. Друг е наблюдавал развитието на рибата зебра от ларви до възрастни, а друг е наблюдавал как тези риби ще реагират на невроактивни лекарства.
„Когато нашите колеги, изучаващи рибата зебра, я използваха за първи път, те бяха изумени“, каза Рурк Хорстмайер, водещ автор на изследването. „Веднага разкри нови поведения, включващи височина и дълбочина, които не са виждали досега.“
Екипът казва, че тази техника може да се използва за наблюдение на големи партиди от субекти, като клетъчни култури, и да се открият промени много преди други инструменти да ги засекат. Други възможни употреби включват „пръстови отпечатъци“ на изобразително изкуство или колекционерски предмети за наблюдение за фалшификати.
Изследването е публикувано в списанието Фотоника на природата. MCAM може да се види в действие във видеото по-долу.
Гигапикселов 3D микроскоп улавя живота в безпрецедентни детайли
източник: Университет Дюк
Публикациите се превеждат автоматично с google translate
