一般来说,相机帧数多会落在24-120帧之间,但为了捕捉慢动作细节,一些最高级的手机摄影可以达到每秒1000帧的速度,但这些与世界上最快的摄影机相比都不值一提。运用最新器材,加州理工学院近日再度刷新记录:每秒70万亿帧,团队相信通过这样的速度,将足以捕捉到光子传输的面貌。

这项最新技术被称为压缩超快光谱摄影(CUSP),与普通相机的作用机制不同,CUSP主要使用极短的激光光,每发脉冲仅持续一个飞秒(femtosecond , 即10-15秒),光学系统接着会将这些脉冲分解为更短的闪光。每个闪光都会击中相机内的传感器从而产生图片,达到每秒70万亿帧的速度。
CUSP系统示意图。(Source:Peng Wang et al. CC BY 4.0)
根据《自然通信》(Nature Communications)研究的说法,CUSP系统是主要作者Lihong Wang根据早期研究“压缩超快摄影”(CUP)基础上开发的最新技术,CUP让团队在2014年实现了每秒1000亿帧的高速,并在2018年进化为高速摄影技术(T-CUP)时达到每秒1万亿帧,而现在的速度又比之前快上7倍。
许多团队都在尝试使用不同类型技术来捕获这些高速图片,像是日本团队在2014年时便曾达到每秒4.4万亿帧,瑞典也在2017年突破了5万亿帧,但目前并未有其他团队能与CUSP的记录相比拟。
Wang和团队认为,CUSP技术可以用来探测基础物理中的超快领域,并协助打造更小、更灵敏的电子产品。
“我们设想将可应用于各种超快速现象中,像是超短光传播、波传播、核融合、云朵和生物组织中的光子传输,或是生物分子的荧光衰减等。”
(首图来源:pixabay)