美科學家發明光速慢鏡頭攝影機 每秒可捕捉萬億幀畫面

2020-11-26 中國日報網


光子運動的奇異畫面

據英國《每日郵報》12月14日報導，美國麻省理工學院媒體實驗室的研究人員日前研製出了一款每秒可捕捉1萬億幀畫面的光速攝影機，並成功使用這臺攝影機拍攝到了光子的運動軌跡。

該實驗室副教授拉梅什•拉斯克爾介紹，這臺光速攝影機實際上是一臺配有500個傳感器的慢鏡頭單眼攝影機。在實驗中，研究人員將一個1公升容量的飲料瓶放在拍攝場景中央，並安置了一臺鈦藍寶石雷射脈衝器作為光源，以每萬分之一秒一次的頻率放射出雷射脈衝，再利用鏡面反射使光源由瓶口進入瓶身。

這樣，研究人員就可以通過旋轉攝像機鏡頭前的鏡面拍攝到多個分離的光子運動畫面。由於所有的雷射脈衝發射間隔都是一樣的，所以只要將這些分離的畫面連接起來，就可以清晰地看到光子在飲料瓶中運動的軌跡。

「這臺攝影機可以輕鬆抓住瞬間即逝的畫面。我想，世界上應該沒有其他攝像機能夠比它的拍攝速度更快了。」研究員安德烈亞斯•費爾騰說，「因此，我稱它為『終極慢鏡頭攝影機』。」

費爾騰還指出，這項技術其實非常實用，意義非凡。它不僅可以被應用於醫學成像實踐中，輔助超聲波檢查病人身體內部情況，還可以被應用於工業成像中，幫助工程師檢測不合格的建築材料。

（來源：中國日報網 信蓮 編輯：劉純萍）

 

相關焦點

  • 每秒4萬億幀相機,把光拍成黑客帝國子彈
    《黑客帝國》慢鏡頭裡的那些子彈，仍在不少人的腦海裡飛行，這種電影技術被稱作「子彈時間」。 通俗地理解，這等於是一臺每秒4萬億幀的超快相機，光譜解析度達到了亞納米級（1米=10的9次方納米），刷新超快成像記錄。
  • 有三種方法可讓光速慢下來,但並不否定光速最快光速恆定的性質
    但光子屬於玻色子，我們今天是講光速怎麼變慢，所以就主要講玻色子凝聚態，不講費米子凝聚態了。科學家們在1995年就製造出了波色~愛因斯坦凝聚態，從而實現了這二位科學家的預言。那麼光子在玻色~愛因斯坦凝聚狀態下會呈現一種什麼樣的性質呢？
  • 每秒24格非終點 電影進階挑戰人眼極限(全文)_佳能 5D Mark III...
    起初人人都說手搖優於電動化的馬達，但從20年代開始手搖慢慢告別電影拍攝，一個重要原因是運動鏡頭的增加，沒人能保證在手持攝影機運動的同時還能穩定地每秒搖出16格來。隨著馬達的普及，電影拍攝與放映的標準速度呼之欲出，但還差臨門一腳，那就是有聲電影的發明。
  • 中國光學十大進展|每秒4萬億幀相機,把光拍成黑客帝國子彈
    《黑客帝國》慢鏡頭裡的那些子彈，仍在不少人的腦海裡飛行，這種電影技術被稱作「子彈時間」。《黑客帝國》裡的「子彈時間」不過，特效始終是特效，手槍子彈在無風條件下的速度也不過每秒數百米。通俗地理解，這等於是一臺每秒4萬億幀的超快相機，光譜解析度達到了亞納米級（1米=10的9次方納米），刷新超快成像記錄。利用CUST記錄的飛秒雷射直線傳播、自聚焦以及反射的超快過程影像。
  • 拍攝鏡子的畫面時 攝影機為何不會穿幫-拍攝鏡子的畫面時 攝影機...
    產品：5Ds（單機） 佳能 數位相機1這是個問題：攝影機為何不會穿幫？這是個問題：攝影機為何不會穿幫？在影視作品中，我們常常會發現一個奇怪的物理現象，那就是當主角照鏡子時，我們在鏡子中看不到任何攝影機存在的跡象，當然看到攝影機出現就屬於穿幫的現象了，那麼導演到底把攝像機藏在了哪裡呢？如何解決穿幫問題呢？
  • 美電影製片人揭露阿波羅登月真相！
    阿波羅登月已經過去半個世紀，NASA也已經闢謠阿波羅登月造假的謠言，但無論何時提起登月造假論，總是會有出現一大波造假論的鐵桿支持者，比較有意思的是，美電影製片人霍華德·貝瑞（Howard Berry）為此專門寫信給Quartz(石英財經網)，揭露了阿波羅登月的真相！
  • 另類的《霍比特人》:富有爭議的48幀電影
    我們都知道，電影被稱之為「24 幀的藝術」，但《霍比特人》系列卻採用了每秒48 幀的技術來拍攝和放映。48 幀版的《霍比特人》能帶給觀眾什麼？會有更多的電影採用每秒48 幀的技術來拍攝和放映嗎？回答這兩個問題前，我們先說說電影中的幀率和刷新頻率。
  • 另類的《霍比特人》,富有爭議的 48 幀電影
    我們都知道，電影被稱之為 「24 幀的藝術」，但《霍比特人》系列卻採用了每秒 48 幀的技術來拍攝和放映。48 幀版的《霍比特人》能帶給觀眾什麼？會有更多的電影採用每秒 48 幀的技術來拍攝和放映嗎？回答這兩個問題前，我們先說說電影中的幀率和刷新頻率。
  • 每秒4.4萬億幀!這樣的高速攝影太恐怖-高速攝影,4.4萬億幀,每秒...
    而CMOS和CCD一樣都是可用來感受光線變化的半導體，但它屬於互補性金屬氧化物半導體，可細分為被動式與主動式兩種。而這也就意味著在高速攝影時，其拍攝頻率(幀/秒)必須與物體運動變化的速率達到同步，變化越快的運動會要求越高的拍攝頻率。
  • 光速每秒繞地球7.5圈,中子星一秒可轉700圈,它超光速了?
    引言：在第一個科學家提出了光速是無法超越的速度之後，很多科學家都試圖在地球和太空中找到一種能夠打破該理論的速度。然而科學家們探索了幾十年，至今仍然未發現一種速度能夠超光速。中子星每秒鐘可轉700圈，它會超光速嗎？
  • 每秒100萬億幀!人類拍到了電子隨原子起舞的珍貴「電影」
    近日，史丹福大學的科學家們利用自由電子雷射，「拍攝」到了硒化鐵材料中，電子隨著原子「起舞」的動態畫面。這種電子和原子之間的耦合作用，比之前人們認為的強10倍。這暗示著，高溫超導還可能有很大的突破空間。領導該工作的美國SLAC國家加速器實驗室首席科學家、美國國家科學院院士沈志勳，向澎湃新聞（www.thepaper.cn）介紹這個發表在上周的《科學》期刊上的成果：「我們相當於給原子和電子們拍了一段每秒100萬億幀的視頻，同時空間解析度達到頭髮絲的十億分之一。而好萊塢影片一般是每秒60幀。」
  • 光速每秒是多少公裡,它的動力來源於哪裡?科學家給出了猜想
    光速每秒是多少公裡，它的動力來源於哪裡？科學家給出了猜想引言：我們現在知道宇宙中最快的速度就是光速，光速人類經過很多年的測試來判斷出來的，而且光速也是非常快的，根據科學家的計算，我們能夠得出光速大約是每秒30萬公裡的速度，這個速度對於人類來說已經是天文速度了，畢竟我們人類的速度連光速的十分之一都沒有辦法達到，那麼有很多人提出一個問題，就是光速的動力是來源於哪裡？
  • 為何光速是30萬公裡每秒?是什麼限制了光速?
    大家都知道，光線是現在宇宙所有物質中，在真空中傳播速度最快的（排除量子糾纏和宇宙膨脹現象，因為它們都不能傳遞信息），這個速度值為299792458米每秒，為了便於記憶和計算的方便，人們通常將光速近似看作30萬公裡每秒。
  • 為何光速是30萬公裡每秒？是什麼限制了光速？
    大家都知道，光線是現在宇宙所有物質中，在真空中傳播速度最快的（排除量子糾纏和宇宙膨脹現象，因為它們都不能傳遞信息），這個速度值為299792458米每秒，為了便於記憶和計算的方便，人們通常將光速近似看作30萬公裡每秒。那麼，有朋友不禁要問了，為什麼光速不是每秒35萬公裡、40萬公裡，只能是30萬公裡每秒，是什麼限制了光速呢？
  • 光的速度可以看見了:每秒一萬億幀的相機出事世了!
    即使是每秒飛行30萬千米的真空中的光，在一飛秒內，也只能走300納米。平時說到秒，感覺已經是最快的了，其實還有我們無法想像的，比如下面這組數據。100萬幀的高速相機拍攝了子彈打穿一個蘋果的照片。但是50年後，人類，具體來說是麻省理工學院媒體實驗室的 Ramesh Raskar 的團隊創造出了每秒可以拍攝一萬億張照片的相機，比金頓的還快100萬倍。這就是飛秒攝影技術（femto-photography）的誕生。你或許會想，這麼快的攝像技術有什麼用？用處可大了。比如，可以看清光的運動。
  • 火爆抖音的潑水花瓣慢動作教程,畫面升格,一鍵學會
    幀先來認識一下視頻幀這個單位，視頻其實是由一張張的畫面連環播放形成，每一張畫面就是一幀，幀速率就是每秒鐘滑過多少張畫面，一般我們亞洲人眼睛能接受得比較流暢的畫面是25幀，少於25幀畫面就會出現卡頓感，幀速率越高畫面越細膩，當然拍攝設備也就更昂貴。
  • 【科普】24幀畫面和60幀畫面的區別
    ——李安        在10月18日上映的《雙子殺手》的影片裡，李安連把高幀（120幀、60幀）和3D技術能融合的更好。不是每個明星都能接受大銀幕60幀/120幀的考驗，「數字造人」也需要花更多技術手段來打磨。
  • 拍攝時選擇30幀還是60幀
    很多攝影愛好者朋友在製作視頻的時候，經常會糾結一個問題：「視頻可以做成30幀的，也可以做成60幀的，到底該選擇哪種呢？是不是把視頻製作成60幀的會更清晰一些？」1080p 和4k是指畫面的解析度。1080p是1920×1080的簡寫。
  • 光速為何是30萬公裡每秒不是35萬?到底是什麼限制了光速?
    可以是35萬公裡每秒，但如果真的是35萬公裡每秒，你又會問為什麼不是40萬公裡每秒呢？除非光速是無限的，否則光速總得有一個數值吧？而如果光速真的是無限的，世界上的一切物質都不會出現，不會形成，宇宙中也沒有過去將來，也不會有因果關係。所有的只有現在，只有此時此刻！
  • 科學家開發昆蟲專屬微型攝影機，透過手機可以「蟲蟲視角」看世界
    美國華盛頓大學研究人員開發這項技術，以測試微型攝影機的潛力。裝置重約 250 毫克（約撲克牌重量十分之一），並以每秒一到五影格（1~5fps）的畫面更新率，將視訊影片串流傳輸到智能型手機。低功耗、超輕量的「蟲載」無線攝影機系統，可當成小型機器人的「眼睛」攝影機安裝在一支可旋轉 60 度的