每秒 20 亿帧：科学家以简易自制相机拍摄光速运动影像

一位名为 Brian Haidet 的科学家上周在 YouTube 频道“AlphaPhoenix”上展示了一款实验性相机，能够以每秒 20 亿帧的速度拍摄激光光束的运动过程，并清晰显示光线以光速在镜面之间传播的轨迹。

“单像素相机”记录光速运动

这台装置是 Haidet 此前“每秒 10 亿帧”相机的升级版，其特殊之处在于：它一次只能拍摄一个像素。相机由一组安装在云台上的反射镜、两根管道、一个简易镜头、光传感器以及用于控制的 Python 代码组成。

当相机对准激光笔时，它能够以极高的时间分辨率捕捉到光束的移动过程。Haidet 在视频中解释说：“在这段视频中，光在每一帧中移动大约 6 英寸（IT之家注：约 15 厘米）。这束光正以宇宙的速度极限运动。在任何参考系中，光的速度都不会更快或更慢。”

逐像素拍摄再拼接成影像

理论上，确实可以制造出一台真正能以每秒 20 亿帧捕捉画面的传统相机，但 Haidet 指出，这在普通实验条件下几乎不可能实现。因此，他采用了“逐像素采集”的方法：

如果我们让所有这些单像素视频同步拍摄，并将数量庞大的像素视频拼接在一起、同时播放，就可以得到一段看起来像完整影像的视频。

虽然这种方法与真正的超高速相机不同，但 Haidet 认为其实验方案“成本低得多，而且不会带来更差的结果”。