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光学成像极限再突破!世上拍摄速度最快相机每秒捕捉1563Bsport体育兆帧
添加时间:2024-04-02

  Bsport体育工程师开发出全世界最快相机,每秒帧数达156.3兆帧,能在飞秒之间观察超快、不可重复或难以再现的独特现象,有助推动现代物理学、生物学、化学、材料科学、工程学等各领域基础认知。

  相机帧率又称每秒帧数(FPS),指相机每秒拍摄的静态形象数量,帧率越高视频看起来越流畅,目前常见视频帧率有24fps、30fps、60fps;当你打开手机相机想拍摄慢动作画面,其运行背景通常为每秒数百帧,专业电影摄影机每秒帧数可能达数千以产生更平滑效果Bsport体育。

  但若我们想看清纳米尺度发生的事Bsport体育,相机拍摄速度需达每秒数十亿甚至数兆帧。在超速成像领域享誉盛名的加拿大国家科学研究所(INRS)Jinyang Liang助理教授Bsport体育,其团队最近开发出全世界拍摄速度最快的相机,每秒帧数达156.3兆,可捕捉飞秒之间转瞬发生的事件。

  新相机系统称为SCARF(swept-coded aperture real-time femtophotography),工作原理是先发射超短激光脉冲穿过正在成像的事件或物体,将光想象成彩虹,那么红色光会率先“记录”事件,接着橙色、黄色、绿色、蓝色、靛色到紫色依次记录,捕捉极短时间内事件完整变化。

  这道光脉冲再通过一系列聚焦、反射、衍射、编码零件Bsport体育,最终抵达电荷耦合器件(Charge-coupled Device,CCD)相机传感器,转换成可由计算机重建最终形象的数据。

  研究团队表示,新相机能捕捉半导体中的瞬态吸收、金属合金超快速退磁、穿过物质或活细胞的冲击波力学等事件,有可能用于开发更有效药剂与医疗方法Bsport体育,推动现代物理学、生物学、化学、材料科学、工程学等广泛领域认知。