“慢动作相机能取多快的景？光线传递都可以拍清楚”

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用照相机捕捉光线是如何传播的？ mit研究者开发了能够做它的照相机，研究者还制作了每帧曝光时间约为1.71皮秒的视频。

mit多媒体实验室照相机文化( camera culture )团队开发了超高速照相机，可以看到光是如何传播的。 每帧比较有效的曝光时间只有2兆分之一秒，研究人员用此合成光运动的可视化图像，帧率约为每秒5000亿帧。 以这样高的帧速率同时捕捉反射光和直射光几乎不可能具有足够的亮度。

研究人员采用间接频闪观察法，及时进行多视点扫描，可反复测量数百万次并记录结果。 之后，研究人员对数据进行排序并制作了视频，展示了纳秒( 1纳秒为十亿分之一秒)的事情是如何发生的。

mit多媒体实验室的照相机文化团队与mit化学系bawendi实验室合作开发了该设备。 研究人员将激光脉冲的持续时间控制在1兆分之一秒以内，激光脉冲被用作闪光灯，光从场景中返回，被摄像机捕捉和收集，收集时的帧频约为5000亿fps。 由于曝光时间非常短(约2兆分之一秒)，摄像机视野狭窄，研究人员只能通过在几分钟内重复定期采样来获得视频。

研究人员把这项新技术称为femto photography，新系统采用了飞秒激光照明技术、皮秒精密探测器和数学重建技术。 一飞秒相当于一秒的一千亿分之一，一皮秒相当于一千飞秒。 光源是钛蓝宝石激光器，每13纳米发射一次脉冲。

脉冲照射场景，触发精度达到皮秒的扫描管，扫描管捕捉从场景返回的光。 超高速扫描摄像机在水平方向上具有良好的可见性，但在垂直方向上可见性较低，相当于一条扫描线。

每次录制时，研究者都可以录制超窄视野1d视频。 在制作的电影中，研究者录制了约480帧，每帧曝光时间约为1.71皮秒。

研究者使用一系列的镜头系统将照相机的视线对准目标物的不同部分，按每个视角拍摄电影。 设定激光脉冲发射和电影开始之间一定的延迟时间。 然后，算法使用捕获的数据合成2d视频。

新技术可以应用于艺术和教育行业，可以用于工业图像的制作、故障和材料属性的分解、科学图像的制作、超高速过程的理解、医疗图像的制作、二次表面要素的重构。

来源：雪球新闻网