¿Qué problemas podría haber con el uso de un láser como fuente de flash para fotografía de alta velocidad?

Estoy interesado en fotografiar una secuencia de fotos para un evento de alta velocidad (la colisión de dos objetos cilíndricos a 300 m / s).

Como no tengo recursos para cámaras de alta velocidad, cámaras rayadas o algo similar, me gustaría construir cuatro cámaras estenopeicas y usar flash direccional rápido (por ejemplo, 100ns) para 'capturar' el evento. Uno de los requisitos del evento es que todo el aparato está bajo vacío, por lo que usar técnicas convencionales es bastante arriesgado. Por otro lado, puedo (relativamente barato) usar láser verde en esta configuración, y toda la óptica necesaria para modificar la geometría del rayo láser. ¿Hay algún ejemplo de uso del láser como fuente precisa de flash para fotografía? ¿Hay algún problema intrínseco con este tipo de configuración?

¿Hay algún ejemplo de uso del láser como fuente precisa de flash para fotografía?

Si. Las fuentes de luz láser se utilizan como "flash" de una duración de hasta un par de femtosegundos. Sin embargo, la configuración no es a la que me referiría como una fuente de flash para fotografía , ni puede ensamblarse de manera fácil ni económica en un banco de aficionados típico. Thorlabs, por ejemplo, ofrece una fuente láser de femtosegundos lista para usar .

¿Hay algún problema intrínseco con este tipo de configuración?

• la mancha producida por el láser en sí (también señalado en un comentario de Chris H), que se ve así y producirá una apariencia granulada de su objeto:

El moteado se puede reducir mediante el uso de un "despeckler" (un dispositivo que vibra frente al rayo láser y mitiga el moteado)

• controlando y disparando el láser para producir el breve destello de luz que está buscando; un diodo láser es similar a un LED en algunos aspectos, pero es mucho más sensible a ESD y no puede sobrecargarse ni siquiera por un corto tiempo (que muchos LED pueden, aunque reduciría su vida útil). Sus objetos vuelan a 300 m / s, que está cerca de la velocidad del sonido, esto puede ser muy rápido dependiendo de la relación de aumento de su sistema de imágenes, por lo tanto, supongo, su duración de flash de 100 ns. Entrar en la electrónica requerida para esto puede ir más allá del alcance de la foto SE.
• produciendo un haz de luz extendido, de un tamaño al menos igual a su objeto. Para esto necesitará un expansor de haz, este documento de Newport le muestra cómo construir uno, también puede comprar uno de edmund optics o thorlabs .

lamentablemente tu pregunta no es muy precisa. Entonces, digamos que tiene un evento en el tiempo y el espacio, del que desea tomar una foto. Los problemas son:

1. estar en el punto exacto del espacio
2. tomado la foto en el momento exacto

Bien, veamos el número uno. Digamos que esto es un hecho, ya que las cámaras deben repararse. Es una complicación grave que esto tenga que estar en el vacío. Técnicamente hablando, poner una cámara comercial en el vacío requiere un tanque de gran volumen. Dependiendo de la fuerza de la aspiradora, podría tener problemas con algunas partes selladas de la cámara que podrían ofenderse por la idea de una presión tan / demasiado diferencial. Esto incluye una lente potencial, que recomendaría para tomar una fotografía nítida. El número dos se convierte en el verdadero asesino. La posición es fija, por lo que todo tiene que suceder en el dominio del tiempo. Digamos que la sincronización de la exposición en el extremo de la cámara está resuelta (p. Ej., Obturador abierto, cierre después de la exposición). Entonces el momento del flash se convierte en todo. Dejar' Supongamos que tiene una ventana de 1 cm en el espacio donde puede tomar una imagen razonablemente bien enmarcada. Con un objeto que se mueve a 300 m / s, esto produce aproximadamente una ventana de activación de 1 / 30000s, o aproximadamente 30 microsegundos. En términos de electrónica, esto no es realmente rápido. Pero su flash solo se enciende durante 100 ns, lo cual es un poco más complicado. Los láseres normales no le permitirán hacer eso, en términos de encendido y apagado. Por lo tanto, necesita algún tipo de obturador de rayo para el láser, pero 100 ns todavía parece bastante rápido, incluso si solo tiene un rayo láser muy estrecho en la posición de obturador. Los láseres normales no le permitirán hacer eso, en términos de encendido y apagado. Por lo tanto, necesita algún tipo de obturador de rayo para el láser, pero 100 ns todavía parece bastante rápido, incluso si solo tiene un rayo láser muy estrecho en la posición de obturador. Los láseres normales no le permitirán hacer eso, en términos de encendido y apagado. Por lo tanto, necesita algún tipo de obturador de rayo para el láser, pero 100 ns todavía parece bastante rápido, incluso si solo tiene un rayo láser muy estrecho en la posición de obturador.

En principio esto debería ser posible. Pero supongo que hay dos dificultades. Primero tendrías que resolver los problemas mecánicos que todo sucede en el vacío. ¿Quizás solo hacer una ventana para mirar desde afuera? El problema más difícil es la sincronización precisa, ya que debe sincronizar al menos tres sistemas: su elemento de interés está en el lugar donde lo desea, el sistema de flash láser y todo lo que está en el medio.

Por supuesto, también podría hacerlo así: http://flash.desy.de/

Una cámara estenopeica te dará principalmente muchos anillos de interferencia con un láser. Intenta brillar con un Laserpointer.

Por lo tanto, es posible que tenga que "decoherencia" de alguna manera, o tener esto en cuenta en su configuración.