光學成像極限再突破！世上拍攝速度最快相機，每秒捕捉 156.3 兆幀
工程師開發出全世界最快相機，每秒幀數達 156.3 兆幀，能在飛秒之間觀察超快、不可重複或難以再現的獨特現象，有助推動現代物理學、生物學、化學、材料科學、工程學等各領域基礎認知。
相機幀率又稱每秒幀數（FPS），指相機每秒拍攝的靜態影像數量，幀率越高影片看起來越流暢，目前常見影片幀率有 24fps、30fps、60fps；當你打開手機相機想拍攝慢動作畫面，其運作背景通常為每秒數百幀，專業電影攝影機每秒幀數可能達數千以產生更平滑效果。
但若我們想看清奈米尺度發生的事，相機拍攝速度需達每秒數十億甚至數兆幀。在超速成像領域享譽盛名的加拿大國家科學研究所（INRS）Jinyang Liang 助理教授，其團隊最近開發出全世界拍攝速度最快的相機，每秒幀數達 156.3 兆，可捕捉飛秒之間轉瞬發生的事件。
新相機系統稱為 SCARF（swept-coded aperture real-time femtophotography），工作原理是先發射超短雷射脈衝穿過正在成像的事件或物體，將光想像成彩虹，那麼紅色光會率先「記錄」事件，接著橙色、黃色、綠色、藍色、靛色到紫色依序記錄，捕捉極短時間內事件完整變化。
這道光脈衝再通過一系列聚焦、反射、衍射、編碼零件，最終抵達電荷耦合器件（Charge-coupled Device，CCD）相機感測器，轉換成可由電腦重建最終影像的資料。
研究團隊表示，新相機能捕捉半導體中的瞬態吸收、金屬合金超快速退磁、穿過物質或活細胞的衝擊波力學等事件，有可能用於開發更有效藥劑與醫療方法，推動現代物理學、生物學、化學、材料科學、工程學等廣泛領域認知。
新論文發表在《自然通訊》（Nature Communications）期刊。
World’s fastest camera shoots at 156.3 trillion frames per second
Pushing back the limits of optical imaging by processing trillions of frames per second
（首圖來源：pixabay）