光学成像极限再突破！世上拍摄速度最快相机，每秒捕捉 156.3 兆帧

工程师开发出全世界最快相机，每秒帧数达 156.3 兆帧，能在飞秒之间观察超快、不可重複或难以再现的独特现象，有助推动现代物理学、生物学、化学、材料科学、工程学等各领域基础认知。

相机帧率又称每秒帧数（FPS），指相机每秒拍摄的静态影像数量，帧率越高影片看起来越流畅，目前常见影片帧率有 24fps、30fps、60fps；当你打开手机相机想拍摄慢动作画面，其运作背景通常为每秒数百帧，专业电影摄影机每秒帧数可能达数千以产生更平滑效果。

但若我们想看清奈米尺度发生的事，相机拍摄速度需达每秒数十亿甚至数兆帧。在超速成像领域享誉盛名的加拿大国家科学研究所（INRS）Jinyang Liang 助理教授，其团队最近开发出全世界拍摄速度最快的相机，每秒帧数达 156.3 兆，可捕捉飞秒之间转瞬发生的事件。

新相机系统称为 SCARF（swept-coded aperture real-time femtophotography），工作原理是先发射超短雷射脉冲穿过正在成像的事件或物体，将光想像成彩虹，那么红色光会率先"纪录"事件，接着橙色、黄色、绿色、蓝色、靛色到紫色依序纪录，捕捉极短时间内事件完整变化。

这道光脉冲再通过一系列聚焦、反射、衍射、编码零件，最终抵达电荷耦合器件（Charge-coupled Device，CCD）相机感测器，转换成可由电脑重建最终影像的资料。

研究团队表示，新相机能捕捉半导体中的瞬态吸收、金属合金超快速退磁、穿过物质或活细胞的冲击波力学等事件，有可能用于开发更有效药剂与医疗方法，推动现代物理学、生物学、化学、材料科学、工程学等广泛领域认知。

新论文发表在《自然通讯》（Nature Communications）期刊。

World’s fastest camera shoots at 156.3 trillion frames per secondPushing back the limits of optical imaging by processing trillions of frames per second

（首图来源：pixabay）