每秒捕捉156萬億幀圖像 迄今拍照速度最快相機面世

　　新設備使用新穎的光學技術從超快鐳射的單個脈衝內捕獲圖像。

　　圖片來源：美國趣味科學網站

　   加拿大科學家研製出迄今已知速度最快的相機，其能以每秒156萬億幀的速度拍攝圖像。這種相機使科學家能管窺飛秒(萬億分之一秒)內發生的現象，從而幫助他們打造超快的磁存儲設備，並開創超聲波醫療新領域。相關論文發表于新一期《自然·通訊》雜誌。

　　對超快現象成像面臨的主要挑戰是，此前即使最快的相機感測器也只能以每秒數億幀的速度捕捉鏡頭，但自然界中許多事件的發生速度比這快五六個數量級。

　　2020年，加拿大魁北克大學國立科學研究院(INRS)團隊借助“壓縮超快攝影”技術，將照相機的成像速度提高到每秒70萬億幀。而在最新研究中，他們利用“掃頻編碼孔徑實時飛秒成像”(SCARF)技術，將這一速度提高了一倍多。

　　新SCARF相機的獨特之處在於其成像方式。通過超快速掃描靜態編碼孔徑，該相機能夠在不剪切超快現象的情況下捕獲圖像。這種創新方法使相機能夠以每秒156萬億幀的速度捕捉極快的“啁啾”鐳射脈衝。在這些鐳射中，光的波長被拉伸，使不同顏色的光在不同時間進入感測器，從而捕獲空間資訊。隨後，先進的電腦演算法會對原始圖像數據進行處理，將數萬億幀中的每一幀轉換為清晰的圖像。

　　團隊使用新設備為吸收鐳射脈衝光子的半導體，以及對合金膜消磁的鐳射拍了照片，後者對開發基於磁性的新型計算記憶體具有重要意義。該相機還有望記錄細胞對超聲波設備引起的衝擊波的反應，從而對醫療領域産生重大影響。