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超高速相机的发展之路还有很长很长
点击次数:642 发布时间:2018-11-08
   超高速相机的发展之路还有很长很长
  科学家认为,新的超快胶片相机将在化学、物理、生物学和生物医学领域捕获令人难以置信的快速过程,不过,要想把这项技术直接应用在电影领域,可能还有很长很长的路要走。
  为了表明这项技术到底能达到什么样的高度,研究人员已经成功地拍摄了光——光子集合体穿过一张纸厚度的过程。在现实中,它只需要一个皮秒。但在胶片上,这个过程被减缓了1万亿次。
  传统的高速像机是通过逐帧拍摄图像实现的。现在,这项全新的技术则是通过了一套非常具有创新性的算法实现的,在拍摄时,它需要在一张图像中捕获几个已经编码的图像区块,然后通过算法,把它们组合成一段视频。
  简而言之,这种方法需要将你正在拍摄的对象(例如化学反应)暴露在激光中,激光中每个光脉冲会被赋予的编码。然后,接收被拍摄物体反射的光,把它们合并到但张照片上,再用加密密钥(encryption key)将激光闪光分离。
  研究人员在开始时就想使用胶片摄影机,超高速相机他们希望借助这种设备的特殊性能更深入了解自然界,观察其中大量飞速进行的过程。你得知道,自然界中的许多过程都发生在皮秒或者飞秒的时间间隔内,而这种快到令人难以置信的速度,包含了大量信息。因为,一秒钟包含的飞秒数,比人一生中的秒数还要多。
  带有闪光灯的普通相机用的是普通的光线,但在超高速相机中,研究人员使用“编码”闪光灯作为加密形式。每次被编码的激光闪光灯射到被拍摄的物体(例如,在燃烧的火焰中发生的化学反应)上时,被拍摄物体则以完全相同的编码发出图像信号(响应)。随后的激光闪光都有各不相同的代码,就这样图像信号被捕获在一张照片中。
  随后,超高速相机这些编码图像信号通过加密密钥在计算机上分离。
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