Der Science-Fiction-Autor Arthur C. Clarke schrieb einmal: „Jede ausreichend fortschrittliche Technologie ist von Magie nicht zu unterscheiden.“ Während wir kürzlich eine Reihe unglaublicher Technologien behandelt haben, die Clarkes Argument zu beweisen scheinen - Fortschritte auf dem Weg zu einem unsichtbaren Umhang und einem Soundpistole, die unter anderem die menschliche Stimme zum Schweigen bringen kann - eine neue Kamera, die von Wissenschaftlern am Massachusetts Institute of Technology entwickelt wurde, ist ein perfektes Beispiel.
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Die Kamera mit dem Namen CORNAR, die von Ramesh Raskar und Andreas Velten vom MIT Media Lab entwickelt wurde, verwendet innovativ Laser, um ein festes Hindernis - in den Experimenten eine Wand - zu erkennen und ein Objekt auf der anderen Seite freizulegen.
Wie im obigen Video erläutert, verwendet CORNAR eine neue Form der Fotografie, die als „Femto-Fotografie“ bezeichnet wird, um feste Objekte zu „sehen“. Obwohl es wie pure Magie klingt, beruht die Technik tatsächlich auf einem superschnellen Laserpuls - 50 Femtosekunden lang oder 50 Billiardstel Sekunden -, um ein 3D-Modell eines verborgenen Bereichs hinter einer Wand oder Ecke zu konstruieren.
Das Konzept ähnelt einem natürlichen Phänomen: Fledermäuse nutzen die Echolokalisierung, um im Dunkeln zu „sehen“. Bei Fledermäusen werden Ultraschallimpulse abgegeben, um Echos zu erzeugen, und das Gehirn registriert, wie lange es dauert, bis die Echos zurückkehren, um mentale Bilder der Umgebung zu erzeugen.
Die Kamera verwendet in ähnlicher Weise einen superschnellen Laserstrahl. Der Laserpuls prallt von einer Wand ab und trifft dann auf einen Bereich, der nicht sichtbar ist. Einige der Photonen des Lasers treten in diesen Bereich ein und springen dann zurück, um schließlich zur Kamera zurückzukehren. Aufgrund der unglaublich kurzen Dauer des Laserpulses kann die Kamera genau berechnen, wie lange das Licht benötigt, um die Szene zu durchlaufen, wenn es leer wäre. Anschließend wird dies mit den tatsächlichen Laser- „Echos“ verglichen - den Photonen, die nach dem Auftreffen auf die Figur im verborgenen Bereich in Sekundenbruchteilen zur Kamera zurückkehren -, um das detaillierte 3D-Modell des verdeckten Raums zu rekonstruieren.
Das Forschungsteam schlägt eine Reihe zukünftiger Anwendungen für die Technologie vor. Rettungsteams könnten damit versteckte Überlebende in einem zusammengebrochenen oder brennenden Gebäude ausfindig machen, oder Autos könnten so ausgerüstet sein, dass sie Fahrzeuge auf der anderen Seite einer blinden Ecke automatisch orten. Kleinste endoskopische medizinische Kameras könnten die Technologie sogar verwenden, um bei verschiedenen Eingriffen um enge Ecken im Herzen, in der Lunge oder im Dickdarm zu sehen.
Im Moment sind alle diese Anwendungen rein theoretisch, da der Versuchsaufbau sperrig, teuer und zerbrechlich ist. Die Forscher stellen jedoch fest, dass derzeit Femtosekundenlaser und Lichtdetektoren erforscht werden, die das Gerät vereinfachen und es ermöglichen, es leichter aus dem Labor zu entfernen. Darüber hinaus dauert der Vorgang derzeit etwa 10 Minuten, sie hoffen jedoch, ihn auf nur 10 Sekunden zu reduzieren.
Die Möglichkeiten für diese Art von Technologie sind, ganz offen gesagt, schwer vorstellbar. Eines Tages könnte Ihr Smartphone wie durch Zauberei mit einer Kamera ausgestattet sein, die Bilder von Orten aufnehmen kann, die Sie nicht einmal sehen können.
