超快3D相机以每秒1000亿帧的速度捕获3D图像

根据发表在自然通讯杂志上的一篇新论文,使用“单镜头立体偏振压缩超快摄影”(SP-CUP)的新型3D相机可以以高达每秒1000亿帧的速度进行记录。这样的速度足以使眨眼的时间捕捉到100亿张照片,比全球人口总数还多。

超快3D相机可以每秒捕获高达1000亿帧的3D图像

这项新发明来自加州理工学院的Lihong Wang(医学工程学系Andrew和Peggy Cherng的Bren教授,医学工程和电气工程),他的实验室致力于将高速相机带入三维。

超快3D相机以每秒1000亿帧的速度捕获3D图像

这款新相机使用与Wang早期CUP相机相同的基础技术-一次动作即可捕获视频的所有帧,而无需重复该事件。相比之下,高质量的手机摄像头每秒拍摄60帧。

根据Caltech官方网站上的文章,Wang在他的论文中解释了如何在超快图像中添加三维(3D)效果帮助“看到”更立体的东西。

SP-CUP相机处理两个通道的3D电影

我们有两只眼睛-每个人都以不同的角度观察周围物体。将来自这两个图像的信息合并后将形成一个3D图像。Wang说SP-CUP相机的工作方式相同。

Wang说:“摄像机现在处于立体声状态。” “我们有一个镜头,但它起着两半的作用,提供了两个具有一定偏移的视图。两个通道模仿了我们的眼睛。”

运行SP-CUP摄像机的计算机将数据从两个通道转换为单个3D电影。

3D图像,极化信息可以解决科学问题

SP-CUP还可以看到光波的偏振-超出了人眼的能力。

光的偏振是光波在行进时振动的方向。例如,当吉他弦向上拉并松开时,弦会显示出垂直振动-如果侧拨,则弦振动会水平移动。根据加州理工学院网站上的博客文章,典型的光具有能够在各个方向振动的波浪。

但是,偏振光会使其振动朝相同方向发生变化。这可以自然发生,例如当光从表面反射时-但也可能在人工操作过程中发生-当光波通过偏振滤光片时。

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对于Wang来说,SP-CUP的高速3D图像合成以及极化信息的使用创建了一个强大的工具-具有帮助解决各种科学问题的能力。因此,尽管我们不能指望新相机会很快上市,但很高兴知道一种新型3D相机正在推动关键科学领域的发展。

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