當你的實驗結束的太快,即使是世界上最快的相機也看不見的時候,你會做什麼呢?
對於加州理工學院的三名研究人員來說,答案很簡單:製造一台速度更快的相機。
在此之前,世界上速度最快的攝像機的幀數為1千億分之一秒。那真是太快了-一億分之一秒的時間足以讓一束光傳播到芝麻種子那麼長的距離。但還不夠快。
研究人員利用先進激光器發明了一種叫做“時間聚焦”的技術,在這種技術中,激光脈衝可以在難以置信的短時間內發射。整個光束都會同時發出,研究人員知道,時間聚焦的激光與長時間發射的激光不同。
但現有的攝像機太慢,無法對它們進行研究。在其他超快的努力中,有一些方法可以解決這個問題。研究人員有時會在同一台太慢的相機前一遍又一遍地進行同樣的實驗,直到它收集到足夠多不同的動作框架,把它們串成一部完整的電影。不過,將壓縮的激光撞到像蝕刻玻璃一樣的表面是行不通的;研究人員想看看那是什麼樣子,但他們知道每次都會看起來不同。沒有辦法把多個實驗組合成一部電影。
因此,這三位科學家發明了一種技術,他們稱之為單拍10萬億幀每秒壓縮超快攝影。這比之前最快的記錄方法快一百倍,它將電影數據和靜止圖像中的數據結合起來。正如研究人員在8月8日發表在雜誌上的一篇論文中所描述的那樣自然,這種技術將激光圖像分割成兩種設備:一台運動記錄器,一台攝像機,用於對場景進行一次曝光。電影攝像機捕捉到了它可能看到的尖叫邊緣的場景。靜止相機拍攝了一張激光整個運動的模糊鏡頭。
然後,一台計算機將來自這兩個攝像機的數據組合起來,使用靜止攝像機的塗片圖像來填補電影中的空白。結果是什麼呢?一個450乘150像素的視頻,持續350幀。