在膠片電影的時(shí)代，攝像機(jī)的拍攝速度通常是每秒23張底片，這是因?yàn)槿搜勰軌蜃R(shí)別的畫(huà)面流動(dòng)速度是每秒23張，少于這個(gè)速度，人眼就可能分辨出漸進(jìn)式的畫(huà)面了，而且有些快速移動(dòng)的事物可能就拍不到。據(jù)說(shuō)李小龍當(dāng)年在拍攝影視作品時(shí)，攝像師經(jīng)常提醒他把速度放慢一點(diǎn)，不然根本拍不到他做了什么動(dòng)作。

這也說(shuō)明攝像機(jī)拍攝時(shí)通常是幀數(shù)越高畫(huà)面感越流暢，越能拍到快速移動(dòng)事物的運(yùn)動(dòng)軌跡，比如能夠拍攝子彈運(yùn)動(dòng)軌跡的攝像機(jī)，最少需要每秒120幀才能拍出飛行的連續(xù)性。

目前一般的高速攝像機(jī)已經(jīng)可達(dá)每秒上萬(wàn)幀，有些超高速攝像機(jī)可達(dá)每秒數(shù)十萬(wàn)幀，可以拍攝到極端高速和瞬間閃現(xiàn)的事物。那么你能想象每秒拍攝2000億幀的攝像機(jī)嗎？

據(jù)央視新聞報(bào)道，中國(guó)科學(xué)院西安光機(jī)所緱永勝副研究員團(tuán)隊(duì)在超快分幅成像領(lǐng)域取得重要進(jìn)展，他們研制的時(shí)間放大分幅相機(jī)成功在中國(guó)工程物理研究院激光聚變研究中心完成激光打靶實(shí)驗(yàn)，首次成功獲得了時(shí)間分辨率優(yōu)于10皮秒的激光內(nèi)爆圖像。這是我國(guó)高科技領(lǐng)域中目前速度最快的拍攝記錄。

緱永勝副研究員于2007年畢業(yè)于西安電子科技大學(xué)，之后考入中國(guó)科學(xué)院研究生院，于2010年7月畢業(yè)后進(jìn)入中國(guó)科學(xué)院西安光機(jī)所工作至今，2016年時(shí)創(chuàng)新了一種基于雪崩晶體管的超快高壓脈沖產(chǎn)生技術(shù)，2017年時(shí)又發(fā)明一種超高速分幅相機(jī)成像方法，在時(shí)域調(diào)制高時(shí)間分辨分幅成像技術(shù)和可見(jiàn)光掃描相機(jī)方面很有研究，此次研制的時(shí)間放大分幅相機(jī)是其團(tuán)隊(duì)的最新成果。

1皮秒等于1萬(wàn)億分之1秒，也就是說(shuō)這臺(tái)時(shí)間放大分幅相機(jī)可以拍攝到萬(wàn)億分之幾秒內(nèi)的事物圖像，不但可以看清化學(xué)反應(yīng)中分子的分離與結(jié)合過(guò)程，還看清楚核反應(yīng)過(guò)程中的原子分裂和聚合過(guò)程，甚至能看清光的運(yùn)動(dòng)軌跡。

因?yàn)楣庠?萬(wàn)億分之一秒內(nèi)行走的距離只有0.3毫米，所以媒體報(bào)道稱(chēng)這臺(tái)相機(jī)為激光聚變過(guò)程精細(xì)化測(cè)量奠定了基礎(chǔ)，今后有望應(yīng)用于新能源汽車(chē)、醫(yī)療、核能試驗(yàn)和應(yīng)用等領(lǐng)域。

十年來(lái)西安光機(jī)所科研團(tuán)隊(duì)持續(xù)聚焦超快分幅成像技術(shù)，終于攻克了寬束電子光學(xué)調(diào)制、電子脈沖時(shí)間放大和寬譜電子聚焦等多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，成功研制出更高專(zhuān)業(yè)水準(zhǔn)的時(shí)間放大分幅相機(jī)，將我國(guó)分幅相機(jī)的時(shí)間分辨極限從60皮秒提高到了5皮秒，空間分辨率更是優(yōu)于20lp/mm（線對(duì)/毫米），這臺(tái)相機(jī)也成為目前我國(guó)已實(shí)現(xiàn)工程化應(yīng)用的最高時(shí)間分辨率分幅拍攝設(shè)備，它對(duì)推動(dòng)我國(guó)分幅成像技術(shù)和超快診斷技術(shù)發(fā)展等方面都將具有重要意義。

不過(guò)，我國(guó)在超高速拍攝技術(shù)方面距離世界最高水平還有著很大的差距，目前世界最快的拍攝設(shè)備是美國(guó)加州理工學(xué)院華裔科學(xué)家汪立宏教授及其團(tuán)隊(duì)在2020年研制出的一種超高速分幅相機(jī)，幀數(shù)可達(dá)每秒70萬(wàn)億幀，就是說(shuō)它可以拍到70萬(wàn)億分之一秒內(nèi)的景像，速度是西安光機(jī)所最新研制的分幅相機(jī)速度的上千倍，在這樣的時(shí)間幅度上，即便是光也只走了1毫米的千分之一，也就是一微米。

汪立宏于1962年1月出生于湖北省孝感市，1984年獲得華中工學(xué)院（現(xiàn)華中科技大學(xué)）光學(xué)學(xué)士學(xué)位；1987年獲得華中科技大學(xué)光學(xué)碩士學(xué)位；1987年7月到1988年8月任激光技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室（華中科技大學(xué)）教員，不久后出國(guó)，到美國(guó)德克薩斯農(nóng)工大學(xué)任助教，2002年成為教授，2006年8月后任圣路易斯華盛頓大學(xué)放射研究所教授，2017年2月任加州理工學(xué)院醫(yī)學(xué)工程和電氣工程教授，2018年當(dāng)選為美國(guó)國(guó)家工程院院士。

汪立宏及其團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)的這項(xiàng)技術(shù)被稱(chēng)為壓縮超快光譜攝影（CUSP），使用極短的激光脈沖，捕捉運(yùn)動(dòng)中的光波都顯得輕而易舉，被認(rèn)為是全球最快攝像機(jī)，這項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用于各種各樣的極快現(xiàn)象，如超短光傳播、波傳播、核聚變等。

消息來(lái)源：《北京日?qǐng)?bào)》11月12日?qǐng)?bào)道《重要進(jìn)展！一秒兩千億幀！》