身為(wei) 美國麻省理工學院媒體(ti) 實驗室照相機文化研究小組主任和媒介藝術與(yu) 科學副教授的拉梅什·拉斯卡爾,一直幻想身後長眼,如今實現了他兒(er) 時的幻想。
拉斯卡爾發明了能以光速捕捉圖像的納米相機以及可簡便操作(DIY)的醫學成像工具。拉斯卡爾表示:“這不僅(jin) 是一種新的視覺,更是一種超人般的視覺。”
在研究中,為(wei) 了避免思維受限,研究小組不斷提高原先的目標,並運用了多領域知識的交叉融合。為(wei) 了製造出減少成像運動模糊的納米相機,他們(men) 甚至研究了光線的傳(chuan) 播方式,努力將各種可能性相互交叉融合。
這種納米相機的靈感,來自麻省理工大學教授哈羅德·埃傑頓在1964年拍攝的高速攝影作品“靜止的時間”(該作品捕捉到了子彈擊穿蘋果的瞬間),而現在這種納米相機的速度,比當年埃傑頓使用的高速成像設備快上數百萬(wan) 倍。這種全新的飛秒成像技術(1飛秒等於(yu) 千萬(wan) 億(yi) 分之一秒),創造了人類在“捕捉”光線領域的全新紀錄。
研究小組利用超短激光脈衝(chong) 代替子彈“射”穿了一個(ge) 可樂(le) 瓶。每秒五千萬(wan) 億(yi) 幀的特殊相機,在百萬(wan) 兆分之二秒的二次曝光時間內(nei) 記錄下了瓶子被擊穿的瞬間,捕捉到了光在移動中的影像。
在測試中,為(wei) 了拍攝到隱藏在牆後目標物體(ti) ,研究人員操作相機朝目標附近的另一牆體(ti) 發射超短激光脈衝(chong) ,激光脈衝(chong) 擊中牆體(ti) 後會(hui) 產(chan) 生散射,散射出的大量光子會(hui) 彈射向拍攝目標的不同部位產(chan) 生二次散射,最終相機會(hui) 捕捉並分析經多次散射後返回鏡頭的光子,經計算後構建出本應拍不到的目標影像。這種“沒有死角”的相機或許能在將來應用於(yu) 危險環境的探測。
拉斯卡爾“化不見為(wei) 可見”的目標已延伸到了人體(ti) 。研究小組現在研發出了可借助眼睛拍照的手機附件,其價(jia) 格低,並可用於(yu) 病人管理和疾病診斷。未來,飛秒成像技術還可能應用於(yu) 瞬時醫學成像,大大縮短成像時間。除了高速攝像,飛秒成像技術還將在一些意想不到的領域大展身手,如抓拍氣體(ti) 中散射光的微小顆粒,經分析後創造出能夠代替嗅覺的視覺圖像。
拉斯卡爾預測,新型成像技術將成為(wei) 改變人類生活方方麵麵的催化劑,它們(men) 不僅(jin) 如傳(chuan) 統般記下眼中所見,更能幫人們(men) 獲得超人般的強大視力。
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