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世界上开发最快的胶片相机,可以可视化光的运动

科学家开发了一种超快相机,可以以前所未有的每秒5万亿图像的速度拍摄,速度足以可视化光的运动。研究人员说,该相机将能够捕获化学,物理,生物学和生物医学中令人难以置信的快速过程,到目前为止,这些过程还没有被胶片捕获。

瑞典隆德大学的一个研究小组成功地拍摄了光-光子的集合-如何传播与纸的厚度相对应的距离。实际上,它只需要一皮秒,但是在胶片上,该过程已经减慢了一万亿倍。目前,高速摄像机在一个序列中一个接一个地捕获图像,每秒拍摄100,000图像。

称为多次曝光 (帧) 的频率识别算法的新技术基于一种创新算法,而是在一张图片中捕获了多个编码图像。然后将它们分类为视频序列。该方法包括以激光闪光的形式将您正在拍摄的内容 (例如化学反应) 暴露于光,其中每个光脉冲都具有唯一的代码。

物体反射融合到单张照片中的闪光。随后使用加密密钥将它们分开。胶片相机最初旨在供研究人员使用,他们实际上希望更好地了解自然界中发生的许多极其快速的过程。

许多发生在皮秒和飞秒的尺度上,这是令人难以置信的快-一秒的飞秒数明显大于一个人一生的秒数。这并不适用于自然界中的所有过程,但相当多的,例如,爆炸,血浆闪光、湍流燃烧、动物大脑活动和化学反应。我们现在能够拍摄如此短的过程,研究人员Elias Kristensson说。

“从长远来看,这项技术也可以被工业和其他人使用,” Kristensson说。带有闪光灯的普通相机使用常规光,但在这种情况下,研究人员使用 “编码” 闪光灯,作为加密的一种形式。每当编码的闪光击中物体时 -- 例如,燃烧的火焰中的化学反应 -- 物体发出具有完全相同编码的图像信号 (响应)。

以下闪光灯都具有不同的代码,并且图像信号被捕获在一张照片中。随后使用计算机上的加密密钥将这些编码的图像信号分离。

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