每秒捕捉156万亿帧图像，迄今拍照速度最快相机面世

2024-04-18 20:46:15 分类：知识 阅读(6911)

新设备使用新颖的每秒光学技术从超快激光的单个脉冲内捕获图像。图片来源 ：美国趣味科学网站

科技日报记者 刘霞

加拿大科学家研制出迄今已知速度最快的捕捉相机，其能以每秒156万亿帧的帧图照速速度拍摄图像。这种相机使科学家能管窥飞秒（万亿分之一秒）内发生的像迄现象，从而帮助他们打造超快的今拍机面磁存储设备，并开创超声波医疗新领域。度最相关论文已经发表于新一期《自然·通讯》杂志。快相

对超快现象成像面临的每秒主要挑战是，此前即使最快的捕捉相机传感器也只能以每秒数亿帧的速度捕捉镜头，但自然界中许多事件的帧图照速发生速度比这快五六个数量级。

2020年，像迄加拿大魁北克大学国立科学研究院（INRS）团队借助“压缩超快摄影”技术，今拍机面将照相机的度最成像速度提高到每秒70万亿帧。而在最新研究中，快相他们利用“扫频编码孔径实时飞秒成像”（SCARF）技术，每秒将这一速度提高了一倍多。

新SCARF相机的独特之处在于其成像方式。通过超快速扫描静态编码孔径，该相机能够在不剪切超快现象的情况下捕获图像。这种创新方法使相机能够以每秒156万亿帧的速度捕捉极快的“啁啾”激光脉冲。在这些激光中，光的波长被拉伸，使不同颜色的光在不同时间进入传感器，从而捕获空间信息。随后，先进的计算机算法会对原始图像数据进行处理，将数万亿帧中的每一帧转换为清晰的图像。

团队使用新设备为吸收激光脉冲光子的半导体，以及对合金膜消磁的激光拍了照片，后者对开发基于磁性的新型计算存储器具有重要意义。该相机还有望记录细胞对超声波设备引起的冲击波的反应，从而对医疗领域产生重大影响。