新型相機可追蹤人體組織中的光線

　　好萊塢不得不借用一些技巧來向觀眾做出激光束穿過空中的效果。這是因為激光束的速度太快了，膠片捕捉不到?，F(xiàn)在有一種新型相機記錄圖像的速度能達到6000億幀/秒，可以真實捕捉到激光脈沖的反射路徑。

　　該系統(tǒng)由麻省理工學院媒體實驗室（MIT"s Media Lab）拉梅斯·萊斯卡（Ramesh Raskar）所領導的研究人員開發(fā)。在實驗室桌面范圍內，目前相機可以記錄下激光僅持續(xù)50飛秒（二十兆分之一秒）的極短脈沖在撞上前面物體時的現(xiàn)象。相機捕捉到了激光脈沖在物體之間來回反彈并反射離開。

　　萊斯卡說這種新型相機可用于全新的醫(yī)學成像，追蹤人體組織中的光線。還能進行全新的圖片處理。在實驗中，相機捕捉到的圖像幀大概有500-600像素。

　　市場上最快的科學相機捕捉圖片的速率是每秒幾百萬幀。它們與數(shù)碼相機的工作方式相似，光敏傳感器通過鏡頭把光轉換成數(shù)字信號，保存至磁盤。

　　媒體實驗室的研究人員采用了另外一種方法，研究組的成員安德烈·弗坦（Andreas Velten）說。電子系統(tǒng)固有的反應時間限制在500微微秒，他說，因為在這樣的設計中，電子信號沿著電線穿過芯片花費了太長時間?！埃ㄎ覀兊目扉T速度）低于2微微秒，因為我們用超高速掃描照相機檢測光線，它可以避免電子系統(tǒng)的問題”。

　　超高速掃描照相機是比普通攝影更具代表性的測量激光脈沖時間的方法，它不需要任何電子元器件來記錄光線。進入超高速掃描照相機的光線落到一個專用電極（光電陰極）上，把光子流轉換成相匹配的電子流。電子流碰撞相機背部的屏幕，屏幕上涂有一層化學物質，有電子流落在上面時就會點亮。這與傳統(tǒng)陰極射線管電視機的工作原理相同。

　　由于超高速掃描照相機在一個時間只能掃描到環(huán)境中的一條窄線，麻省理工的系統(tǒng)使用鏡面來構造了全視角。傳統(tǒng)數(shù)碼相機從超高速掃描照相機的后部捕捉圖像，這些圖像由軟件編譯成最終的輸出。數(shù)碼相機捕捉的每張圖片只記錄了超高速掃描照相機可見光束的很小一部分。

　　這種設計的一個結果是，研究小組捕捉的視頻顯示了激光束四處反射的事件序列，但是他們沒有捕捉到單個激光脈沖的軌跡。當然，由于光脈沖和高速照相機之間的緊密同步關系，他們從許多連續(xù)的動作和相同的光脈沖中捕捉到了快照序列。“我們需要重復的事件來創(chuàng)建一個照片或視頻，”弗坦說。