加州理工学院的一个研究人员团队开发出了(又一个)能够每秒捕捉超过一万亿帧图像的相机。此前的 "世界上最快的相机 "可以拍摄10万亿帧/秒;而新的相机可以捕捉到高达70万亿帧的图像,打破了之前的记录。
这个最新的突破是加州理工学院之前的 "万亿+fps "相机的进化,都是某种形式的 "压缩超快摄影 "或(CUP)。最新的迭代被称为CUSP,是压缩超快光谱摄影的缩写,它来自于加州理工学院的同样的头脑,最近能够捕捉到神经元脉冲和冲击波等透明现象的1万亿帧/秒的图像。
由王力宏和他的团队开发的CUSP结合了一种能发出仅持续四分之一亿分之一秒的短激光脉冲的激光器,再加上将每一个单独的脉冲分解成一列更短的光脉冲的光学器件,每一个光脉冲都能在相机中产生图像。但这些都只是说说而已...........我们来看看视频样本吧。
在下面的GIF中--在这里下载全分辨率的电影文件--一个光脉冲被传递到一组字母上(当然,这组字母是Caltech的缩写),用T-CUP相机(左)以10万亿帧/秒的速度拍摄,而用新的CUSP相机(右)以70万亿帧/秒的速度拍摄。每个脉冲只持续1.5皮秒,或1.5×10^-12秒,或0.0000000000015秒。
对于那些喜欢纸上谈兵的人来说,光速是(略低于)3000亿毫米/秒。现在,取70万亿帧/秒,再除以3000亿毫米/秒,光的每移动一毫米,就可以得到约233.3帧。换个说法:这台相机可以在光线移动一毫米的时间内捕捉到大约230帧。
你现在可能已经猜到了,但CUSP系统不会很快就能拍出高级照片了...........或者永远不会。这项技术将被用来捕捉令人难以置信的短暂现象,如核聚变、分子的荧光衰变或光波本身的运动。虽然其中一些是可以用T-CUP来实现的,但这种7倍的速度提升有望揭示出以前不知道的自然现象。
要了解更多关于飞秒成像的新突破,请访问加州理工学院网站。如果你想深入了解完整的研究论文,你可以在这里或4月29日的《自然通讯》杂志上找到它。
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