科学家打造出成本仅500美元却能拍摄每秒6850亿帧的摄影机

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真不是,这真不是标题党。一个研究团队真的打造出了一套有效速度可达每秒6850亿帧的成像系统。而其成本不到500美元(约合人民币3400元)。听起来那是摄影机技术方面的一次革命。但问题在于,这不是一个普通的视频摄影机。它能捕捉到一个单一且转瞬即逝的事件,但持续时间极短。以下是具体研究内容。

每秒6850亿帧的低成本被动式单一镜头超快成像

研究员的初衷是想记录一些速度极快的东西,比如一束激光脉冲如何移动。普通摄影机无法拍到,因为它们的传感器过于迟缓。研究员没有制造更快的传感器,而是采用了一种不同的思路。他们改变了光线到达传感器的方式。他们使用了3种简单的组件:一个微透镜阵列、一些玻璃薄片和一个标准 CMOS 传感器。微透镜阵列将图像分为多个小副本。每个副本都会经过厚度稍有不同的玻璃。由于光线在玻璃中会减速,每个副本的抵达传感器的时间稍有不同。所有这些副本被一次性记录到一张照片上。可以这样想:你拍了一张照片。但在那张照片里,包含有10个小图像。每个都显示着同个场景稍微不同的瞬间。因此,你不是录制了一段视频,而是一次性地把各个时间瞬间采集下来,之后再将其拆分。研究团队就是这样达到极致“帧率”的。

每个图像之间的时间差大约为1.46皮秒。也就是0.00000000000146秒。因为每阶时间差极小,当你把它转换为每秒的帧数时,就得到了每秒6850亿帧。这个数值是正确的,但需要上下文语境。它不是一个连续的视频。它是非常短暂的帧。

每秒6850亿帧的低成本被动式单一镜头超快成像

(未完待续)


出处:Y.M.CINAME MAGAZINE

翻译:LorianneW | 盖雅翻译小组

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