@ 2017.05.09 , 10:00
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每秒五万亿帧的高速摄像机

每秒五万亿帧的高速摄像机
研究人员在调试光学仪器 / Credit:煎蛋画师seηz

在慢镜头下,任何一个瞬间都变得很酷。但在科学家眼里高速摄影就不只是“酷”这么简单,而是用来研究那些转瞬即逝的现象的工具。近日,隆德大学的研究人员制造出了有史以来速度最快的高速摄像机。它的帧速率可以达到五万亿帧/秒(5 trillion),这个速度足以观察到光子的运动。

在这个速度下,五万亿分之一秒的事件可以被记录为一帧图像以供研究者观测。显然如此短的时间已经超出了人们的理解范围。为了演示这个速度有多快,研究人员用相机拍摄了一组光子穿过纸张厚度的距离的视频。在时长为3秒的视频里,光粒子看起来几乎没有移动,而不是以30万公里/秒的速度穿过。

每秒五万亿帧的高速摄像机
视频截图

如你所想,能够捕捉如此画面的摄像机一定使用了与普通电影摄像机不同的技术,事实上它甚至与所有的数码相机工作方式都有本质的区别。这台相机并不会真正在一秒里采集五万亿帧(如果真的那样的话会瞬间用掉几英里长的胶卷),而是只工作一皮秒的时间——大概是你念“one Mississippi”的时间的一万亿分之一。

另外,这个破纪录的摄像机还要依靠另一项创新技术。每一帧的影像实际上包含了四个分别采集的图形,仪器用闪烁激光打在物体上并创造独特的“编码”,这些编码可以用密钥进行解码并将四幅图像拼合成原本的图像。

研究人员Elias Kristensson 和 Andreas Ehn把他们的成果叫做FRAME,即“多重曝光的频率识别算法(Frequency Recognition Algorithm for Multiple Exposures)”。其实现细节已经发表在《光:科学与应用》期刊上。通过使用这种新技术,研究人员不仅能获得更高的图像捕获速度,还能够采集更长的图像序列和更丰富的细节。

那么这两位科学家为什么要研发高速相机呢?在开发相机之前,他们的主要研究方向是燃烧作用。他们希望借助高速摄像技术在分子水平解释燃料的复杂燃烧反应。

这种能观测到分子水平图像的摄像机可以在通信和微电子领域的研究中大显身手。新相机的创造者已经开始与一家德国公司合作开发技术原型机,他们预计只要几年的时间就可以把该仪器供应给世界上的其他实验室。

(彩蛋:首图里有几只超载鸡?)

本文译自 gizmodo,由译者 下弦の月 基于创作共用协议(BY-NC)发布。


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TOTAL COMMENTS: 61+1

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  1. 3447479

    LINDA 的眼神 有 攻击性 的 感觉

  2. 3447373

    扯淡,我就不信他们买得起能存3秒视频的硬盘!

  3. 3446940

    我特么为了看妹子点进原帖 你特么就给我看这个?!!

  4. 3446855

    我想看看双缝干涉里光子到底经过哪个缝了。

  5. jinxiu0406
    @7 months ago
    3446836

    5个,混进去一只猫?

  6. 凸凸儿
    @7 months ago
    3446752

    这个形象可以担任煎蛋娘宣传一波

  7. 晒太阳的冰
    @7 months ago
    3446612

    我的天,画的真好看!

  8. 3446502

    7只 谢谢月月 麻烦奖品发顺丰

  9. 3446378

    7个,头上1个,左边那里2个,相机分别有1,2,0,1个…(๑•̀ㅂ•́)و✧

  10. 3446321

    你这个煎蛋娘,会不会给人一种钦定的感觉?

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