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目前最快的相机有多强?每秒能捕获156万亿帧图像

2024-04-23 17:52:13 综合报道 阅读:
SCARF摄像系统是一种单次超快成像技术,采用了一种独特的成像方式,通过对静态编码孔径进行超快全光学扫描,可以在不剪切超快现象的情况下记录超快现象···

近日,加拿大魁北克大学国立科学研究院(INRS)的研究团队开发了一种新型超快摄像系统——SCARF(扫频编码孔径实时飞秒成像),每秒可捕捉高达156.3万亿帧图像,是迄今为止已知的速度最快的相机。Nmdednc

目前的超快相机系统主要基于连续的捕捉图像,通过对样品进行多次简短的重复测量来获取数据,然后将其首尾相连以再现所观察到的运动。采用这种方法进行的测量只适用于惰性样品或者能随时间精确再现的现象,并且由于当前最快的相机传感器也只能达到每秒数亿帧的图像捕捉速度,因此对于很多超快的反应现象难以进行观测。Nmdednc

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实验装置模型Nmdednc

SCARF摄像系统则不同,它是一种单次超快成像技术,采用了一种独特的成像方式,通过对静态编码孔径进行超快全光学扫描,可以在不剪切超快现象的情况下记录超快现象。该系统使用单个啁啾脉冲作为探测脉冲,设备会将探测脉冲的波长拉长,由于不同波长的光进入传感器的时间不同,就可以获得现象的空间信息。采集到数据后,借助先进的压缩感知算法,设备会重建捕获到的每一帧的清晰图像,频率高达156.3 THz。Nmdednc

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系统原理图Nmdednc

该摄像系统让观察不可重复、超快或难以再现的独特现象成为可能,研究团队借助该设备成功的捕获到了半导体中的瞬态吸收和金属合金的超快速退磁现象,这对于开发基于磁性的新型计算存储器具有重要意义。Nmdednc

责编:Ricardo
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