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足够快，看到轻旅行：超快摄像头电影3-D电影每秒100亿帧

时间：2022-05-13 17:25:07 来源：

一种三维视频，示出了通过激光散射介质的激光脉冲并撞击反射表面。

在他寻求与世界上具有更快的相机，Caltech的Lihong Wang已经开发了技术，可以达到每秒70万亿框架的速度，足以看到轻型旅行。尽管如此，就像手机中的相机一样，它只能生产平面图像。

现在，王的实验室已经进一步走了一步，以创建一个相机，不仅以令人难以置信的快速速度记录视频，而且在三个方面进行了如此。王，伯恩医学工程和电气工程学教授医学工程系中的医学系，描述了一篇新论文中的内容。

使用与王的其他压缩超快摄影（杯）相机相同的底层技术的新相机能够占用每秒100亿帧。这足以达到100亿的图片，比世界的整个人口更多的图像，当时它需要你要眨眼睛。

王称之为新的迭代“单射立体偏振压缩压缩超速摄影”，“或SP杯”。

在杯子技术中，在一个动作中捕获视频的所有帧，而无需重复事件。这使得一台杯子相机非常快（一个好的手机相机可以花60帧）。王某通过使相机“看到”更像人类来添加第三个维数到这个超快图像。

当一个人看着他们周围的世界时，他们认为一些物体更接近它们，有些物体越远。由于我们的两只眼睛，这种深度感知是可能的，每个眼睛都观察到物体和周围环境略微不同。来自这两个图像的信息由大脑组合成单个3-D图像。

王说，SP-Cup相机基本上以同样的方式工作。

“现在，相机是立体声的，”他说。“我们有一个镜头，但它用作两半的函数，提供两个具有偏移的视图。两个渠道模仿我们的眼睛。“

正如我们的大脑与它从我们的眼睛接收到的信号一样，运行SP-Cap相机的计算机将数据从这两个通道的数据处理到一个三维电影中。

SP-Cup还具有另一种创新，即没有人类的拥有：能够看到光波极化。

光的偏振是指在行驶时光波振动的方向。考虑吉他字符串。如果串向上拉（由手指）然后释放，则串将垂直振动。如果手指侧向拆除它，则弦会水平振动。普通光在所有方向上具有振动的波浪。然而，已经改变了偏振光，从而其波浪沿同一方向振动。这可以通过自然的方式发生，例如当光反射表面时，或者由于偏振滤波器发生而导致的偏振滤波器。

虽然我们的眼睛直接检测到光的极化，但这种应用中的现象已经利用：从LCD屏幕到光学中的偏振太阳镜和相机镜头，以检测材料中隐藏应力的装置和分子的三维配置。

王说，SP-Cup的高速三维图像的组合和极化信息的使用使其成为一种强大的工具，可能适用于各种科学问题。特别是，他希望它能够帮助研究人员更好地了解声明的物理学，这是一种现象，其中声波在水或其他液体中产生微小的气泡。由于气泡在形成后迅速塌陷，它们会发出一阵光。

“有些人认为这一个最伟大的物理中的谜团，”他说。“当泡沫塌陷时，其内部达到它产生光的高温。使这种情况发生的过程非常神秘，因为它一切都很快速，我们想知道我们的相机是否可以帮助我们出来。“

参考：“单次立体偏振压缩超速摄影，用于光速观察高维光学瞬变与皮秒分辨率”由金阳亮，彭望，里根朱和李红，王，2020年10月16日，自然传播.DOI：
10.1038 / S41467-020-19065-5

本文描述了“单次立体偏振压缩超速摄影的作品”，以PicoSecond分辨率的高维光学瞬态的光速观察的单次立体声偏振压缩拍摄“，”在10月16日发布通信中出现。共同作者是金阳亮，以前位于卡特赫特在魁北克州的Institut National de La Recherche Scientique;彭王，医学工程博士后学者;王立实验室的前研究生朱丽仁朱。

国家卫生研究院提供了该研究的资金。

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