0
  • 聊天消息
  • 系统消息
  • 评论与回复
登录后你可以
  • 下载海量资料
  • 学习在线课程
  • 观看技术视频
  • 写文章/发帖/加入社区
会员中心
创作中心

完善资料让更多小伙伴认识你,还能领取20积分哦,立即完善>

3天内不再提示

每秒一万亿帧的相机,终于拍到光的速度了!

新机器视觉 来源:央视财经 作者:央视财经 2021-04-01 14:50 次阅读

我是谁,我在哪,我看到了什么,不会是手电筒照射的吧(光移动的时候是在标签里面的,所以不可能是手电筒照射的)。

这个就是传说的中的飞秒拍摄技术

飞秒(femtosecond)也叫毫微微秒,简称fs,是标衡时间长短的一种计量单位。1飞秒只有1秒的一千万亿分之一,即1e−15秒或0.001皮秒(1皮秒是,1e−12秒)。即使是每秒飞行30万千米的真空中的光,在一飞秒内,也只能走300纳米。

平时说到秒,感觉已经是最快的了,其实还有我们无法想象的,比如下面这组数据。

1秒=1000毫秒(ms)

1秒=1,000,000 微秒(μs)

1秒=1,000,000,000 纳秒(ns)

1秒=1,000,000,000,000 皮秒(ps)

1秒=1,000,000,000,000,000飞秒(fs)

下巴都惊呆了,这么多0都够数半天了

麻省理工学院的电子工程教授哈罗德·金顿(Harold Eugene “Doc” Edgerton)早在1964年的时候,就利用每秒100万帧的高速相机拍摄了子弹打穿一个苹果的照片。

0a718fb8-92a8-11eb-8b86-12bb97331649.jpg

但是50年后,人类,具体来说是麻省理工学院媒体实验室的 Ramesh Raskar 的团队创造出了每秒可以拍摄一万亿张照片的相机,比金顿的还快100万倍。

这就是飞秒摄影技术(femto-photography)的诞生。

你或许会想,这么快的摄像技术有什么用?

用处可大了。比如,可以看清光的运动。

有了飞秒摄影技术,虽然光速依然不变,但是它的运动不再能超出人眼的分辨范围。

就像来到房间里打开一盏灯的时候,我们可以看到光先照亮哪里,然后再照亮哪里。换言之,光的速度在我们的眼中被“放慢”了。

如果制造一个持续几飞秒(10−15秒)的激光,那么我们就可以创造出一道像子弹一样的激光束。这道激光当然是以光速运动的,它的速度是普通子弹的100万倍。

现在用这道激光子弹去射这个可乐瓶,我们会看到什么呢?

0a7d98b2-92a8-11eb-8b86-12bb97331649.gif

0af21a48-92a8-11eb-8b86-12bb97331649.gif

好吧,你刚刚看到的这整个画面,发生过程不超过1纳秒(10−9秒)。

我们看到的,是经过100亿倍稀释后的时间。如果我们用的是普通的子弹来重复这个实验,那么我们要花一整年的时间,才能看到子弹从可乐瓶底部移动到瓶口。

0ca29818-92a8-11eb-8b86-12bb97331649.gif

而我们看到的光辉,实际上是散射的光,它们不再沿着原来的路线前进,反而进入了我们的眼睛里(也就是镜头里)。当这粒光线子弹射到可乐盖上的时候,这个现象尤其明显,因为有许多光子无法穿越瓶盖,被强行分散了。

0d07ec7c-92a8-11eb-8b86-12bb97331649.gif

因为水瓶上部有气体,你可以看到光在那里弹跳,涟漪倒映在了桌子上。

0f9d3c6c-92a8-11eb-8b86-12bb97331649.jpg

Raskar 解释道,因为这种摄影技术已经接近“与光同行”,因此在某些时刻,相机拍摄到的事件“穿越”了,后发生的事件被提前曝光。利用相对论对扭曲的时空进行矫正,我们就可以重新得到时间顺序正常的影像。

责任编辑:lq

声明:本文内容及配图由入驻作者撰写或者入驻合作网站授权转载。文章观点仅代表作者本人,不代表电子发烧友网立场。文章及其配图仅供工程师学习之用,如有内容侵权或者其他违规问题,请联系本站处理。 举报投诉
  • 相机
    +关注

    关注

    4

    文章

    1343

    浏览量

    53492
  • 激光束
    +关注

    关注

    0

    文章

    70

    浏览量

    10217

原文标题:每秒一万亿帧的相机,终于拍到光的速度了!

文章出处:【微信号:vision263com,微信公众号:新机器视觉】欢迎添加关注!文章转载请注明出处。

收藏 人收藏

    评论

    相关推荐

    can标准和扩展的区别

    CAN(Controller Area Network)是一种用于汽车和工业领域的通信协议,它允许多个设备在同一总线上进行通信。CAN协议有两种类型:标准和扩展。这两种类型在结
    的头像 发表于 07-24 15:20 1492次阅读

    运动相机为什么会脱颖而出

    清晰,此外搭配云台、头盔带等拍摄配件,不管是爬山、涉水或是跑步,都能随时随地记录生活。随着自媒体时代的到来,拥有一款便携的运动相机在工作生活中的重要性不言而喻。 02 剖析方案加速产品落地 下面紧随东芝的步伐带你深度了
    的头像 发表于 06-27 16:01 527次阅读
    运动<b class='flag-5'>相机</b>为什么会脱颖而出

    突破光学成像极限:每秒处理数万亿图像!

    。该研究小组位于国家科学研究中心的能源材料电信研究中心,他们开发了一种新型超快摄像系统,每秒可捕捉高达156.3万亿
    的头像 发表于 05-29 06:27 231次阅读
    突破光学成像极限:<b class='flag-5'>每秒</b>处理数<b class='flag-5'>万亿</b><b class='flag-5'>帧</b>图像!

    奥比中正式发布全新Gemini 330系列双目3D相机

    4月29日,奥比中正式发布全新Gemini 330系列双目3D相机,首发产品包括Gemini 335、Gemini 335L两款通用型高性能双目3D相机
    的头像 发表于 04-30 10:41 580次阅读
    奥比中<b class='flag-5'>光</b>正式发布全新Gemini 330系列双目3D<b class='flag-5'>相机</b>

    一文解析工业相机帧率与曝光时间的关系

    最大帧率(Frame Rate)/行频(Line Rate):即相机采集传输图像的速率,对于面阵相机一般为每秒采集的帧数(Frames/Sec.),对于线阵相机
    发表于 04-05 04:22 2432次阅读
    一文解析工业<b class='flag-5'>相机</b>帧率与曝光时间的关系

    耦的开关速度最大是多少

    耦的开关速度最大需要根据具体的耦型号和工作条件来确定。耦是一种用于隔离电路的电子元件,它由一个发光二极管(LED)和一个光敏电阻器(光敏电流放大器,也称为光敏电晶体管)组成。
    的头像 发表于 03-29 16:23 1219次阅读

    科学家研发超高帧率相机每秒拍摄156.3万亿图像

    通过独特的计算成像模式,研究团队成功地让光线于不同时刻进入传感器,使得相机能以惊人的每秒156.3万亿速度拍摄缓慢运动的画面。
    的头像 发表于 03-27 15:46 835次阅读

    面阵相机和线阵相机的区别

    面阵相机按照芯片类型可以分为CCD相机和CMOS相机,按照其图像传感器的结构或排列方式的不同可以分为转移、隔列转移、线转移以及全转移四种
    的头像 发表于 02-27 17:28 3507次阅读
    面阵<b class='flag-5'>相机</b>和线阵<b class='flag-5'>相机</b>的区别

    CAN发送速度太慢的原因?

    我有一个问题,我认为它与PLL有关,但我还不确定。 当 PORST 发生或 Cold Power 开启时,发送速度非常慢,而且每两之间的差异太大。 但是,如果我进行软重置,则发送
    发表于 01-31 08:30

    CAN通信协议中有哪几种类型?CAN通信中格式的作用

    CAN通信协议中有四种类型,分别是数据、远程、错误和过载
    的头像 发表于 01-30 09:18 5059次阅读

    什么是伏IR相机

    伏IR相机是一种特殊的光电设备,它使用红外线(IR)技术来检测和捕捉伏电池板上的热图像。这种相机的主要功能是检测伏电池板上的热分布和异
    的头像 发表于 01-23 11:36 824次阅读
    什么是<b class='flag-5'>光</b>伏IR<b class='flag-5'>相机</b>?

    工业相机为什么使用图像缓冲技术?

    工业相机采集信号,由模拟信号转换为数字信号的速度往往是很快的,但是由于相机数据传输接口速度的限制,实际从
    发表于 01-22 09:59 603次阅读
    工业<b class='flag-5'>相机</b>为什么使用图像缓冲技术?

    如何走向万亿级晶体管之路?

    台积电预计封装技术(CoWoS、InFO、SoIC 等)将取得进步,使其能够在 2030 年左右构建封装超过一万亿个晶体管的大规模多芯片解决方案。
    发表于 12-29 10:35 298次阅读
    如何走向<b class='flag-5'>万亿</b>级晶体管之路?

    线扫相机速度和行频的关系

    高图像的清晰度。线扫相机速度往往与其行频有关。 首先,我们来了解一下线扫相机的工作原理。线扫相机通过移动一个线性传感器来捕捉图像,该传感器通常由一行或多行像素组成。传感器处于运动状态
    的头像 发表于 12-15 10:34 4328次阅读

    can标准和扩展区别

    标准和扩展是用于在控制器局域网(CAN)中传输数据的两种基本格式。它们在结构、标识符长度、数据长度以及数据传输和应用上存在一些区别。本文将详细介绍标准和扩展
    的头像 发表于 12-08 10:08 9554次阅读