视频：每秒万亿帧的相机捕捉在太空中移动的单个光子

在 PopSci，我们热爱超高速相机和超慢动作视频，因此，当我们听说麻省理工学院的研究人员制造出一款视觉捕捉速率为每秒一万亿帧的相机时，你可以想象到我们有多高兴。这个速度足以让我们看到光子在下面的视频中穿过一升瓶子的长度。换句话说，在这台相机看来，宇宙中绝对没有任何东西看起来是快速的。

但这并不像按下“录制”键那么简单。该装置是作为“条纹相机”构建的，这是一种相当新的创新，其中相机的光圈是一个狭窄的缝隙。光子通过缝隙进入，并在电场的作用下旋转大约 90 度，以垂直于缝隙的方向发射。在此期间，电场会快速改变形状，将较晚到达的光子比较早到达的光子更急促地射向传感器。

结果是可以非常快速地捕捉到一帧图像，但它只是一维的，至少从空间角度来看是这样。一维对应于狭缝的方向，第二维则由电场偏转的程度决定。所以第二维不是空间的，而是时间的。从视觉上看，这让你只能看到一维空间的狭窄部分。

那么他们是如何制作下面的 2D 视频的呢？（注意：观看视频，他们会解释的。）他们拍摄大量一维图像，然后将它们拼接在一起。为了收集一万亿 FPS 视频，您必须拍摄一个完全可重复的事件。这是因为为了制作二维慢动作视频，研究人员必须反复重新定位相机，以构建他们正在拍摄的场景的完整图像。为了拍摄光线穿过两升瓶的视频，研究人员必须收集一小时的图像，然后使用他们专门为此任务开发的算法将所有一维图像拼接成一个二维视频。

换句话说，世界上最快的摄像机也非常慢，因为它必须先积累数十万个数据集，然后才能拼凑出如下所示场景的短视频。但考虑到它还能让你看到光子在太空中移动，这是一个相当不错的权衡。

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