科学家 Brian Haidet 在其网志 AlphaPhoenix 上展示了一款他自制的相机,该设备能够以每秒二十亿帧(20 亿 fps)的惊人速度捕捉画面。 这款相机可以成功拍摄激光光点以光速移动的视频。 它是对先前设计(可达 10 亿 fps)的升级,但其功能有一个主要的限制:它一次只能捕捉一个像素。
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利用单像素与镜子捕捉光速
Haidet 的创新相机系统结构简单,由一个万向节安装镜、两根管子、一个简单的镜头、一个光传感器以及用于整合所有组件的 Python 代码组成。 当相机对准激光光点时,它能够以每秒 20 亿帧的速度捕捉光束在镜子之间平稳传播的画面。 Haidet 指出:「在影片的每一帧中,光移动约六英寸(15 公分)。」他强调,这道光束正以宇宙的速度限制传播,光在任何参考系中传播的速度都不会更快或更慢。
牺牲传统捕捉方式换取成本优势
Haidet解释,虽然理论上可以使用传统方法制造出一个真正的 20 亿 fps 相机,但这无法通过一般人在车库中拥有的工具来实现。 为此,他选择了一次捕捉一个像素,然后将这些片段拼接起来以创建可视化的视频。 根据 Haidet 的说法,如果所有这些单像素影片都同步,并在同一时刻播放,就能产生看起来像普通视频的输出。 Haidet认为,这虽然与传统的20亿 fps 相机有所不同,但传统方法「只是更昂贵得多」的考虑,而且「真的不会给我们带来任何更好的结果」。
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