為了將更快的相機(jī)推向世界，加州理工學(xué)院的王力宏開發(fā)了一種技術(shù)，該技術(shù)可以達(dá)到每秒70萬(wàn)億張的驚人速度，足以看到光的傳播。就像手機(jī)中的相機(jī)一樣，它只能產(chǎn)生平面圖像。

現(xiàn)在，Wang的實(shí)驗(yàn)室更進(jìn)一步地創(chuàng)建了一個(gè)攝像頭，該攝像頭不僅可以以驚人的速度記錄視頻，而且可以在三個(gè)維度上進(jìn)行記錄。Wang(Andrew and Peggy Cherng)的醫(yī)學(xué)工程和電氣工程教授Bren教授在《自然通訊》雜志的一篇新論文中描述了該設(shè)備。

這款新相機(jī)采用了與Wang的其他壓縮超快速攝影(CUP)相機(jī)相同的基礎(chǔ)技術(shù)，每秒可拍攝多達(dá)1000億張圖像。這樣做的速度足以使您花100億張照片，比眨眼的時(shí)間還多，超過(guò)了世界上整個(gè)人口的數(shù)量。

Wang將新的迭代稱為“單鏡頭立體聲偏振壓縮超快攝影”或SP-CUP。

在CUP技術(shù)中，一次動(dòng)作即可捕獲視頻的所有幀，而無(wú)需重復(fù)事件。這使CUP相機(jī)非常快(一個(gè)好的手機(jī)相機(jī)每秒可以拍攝60幀)。Wang通過(guò)使照相機(jī)更像人類一樣“看”來(lái)為超快圖像添加了三維。

當(dāng)一個(gè)人看著他們周圍的世界時(shí)，他們會(huì)感覺(jué)到有些物體離他們更近，而有些物體離得更遠(yuǎn)。由于我們的兩只眼睛，每只眼睛都以略微不同的角度觀察物體及其周圍環(huán)境，因此這種深度感知是可能的。大腦將這兩個(gè)圖像中的信息組合成一個(gè)3D圖像。

王說(shuō)，SP-CUP相機(jī)的工作原理基本相同。

他說(shuō)：“攝像機(jī)現(xiàn)在是立體聲的。” “我們有一個(gè)鏡頭，但它起著兩半的作用，提供了兩個(gè)具有一定偏移的視圖。兩個(gè)通道模仿了我們的眼睛。”

就像我們的大腦處理從眼睛接收到的信號(hào)一樣，運(yùn)行SP-CUP攝像機(jī)的計(jì)算機(jī)將來(lái)自這兩個(gè)通道的數(shù)據(jù)處理為一張三維電影。

SP-CUP還具有另一個(gè)人類沒(méi)有的創(chuàng)新：看到光波偏振的能力。

光的偏振是指光波傳播時(shí)振動(dòng)的方向?？紤]一個(gè)吉他弦。如果將琴弦向上拉(例如，用手指)，然后松開，琴弦將垂直振動(dòng)。如果手指向側(cè)面撥動(dòng)，則琴弦將水平振動(dòng)。普通的光有向各個(gè)方向振動(dòng)的波。但是，偏振光已更改，因此其所有波都沿相同方向振動(dòng)。這可以通過(guò)自然的方式發(fā)生，例如當(dāng)光從表面反射時(shí)，或者由于人工操作的結(jié)果(如偏振濾光片所發(fā)生的情況)。

盡管我們的眼睛無(wú)法直接檢測(cè)到光的偏振，但是這種現(xiàn)象已被廣泛應(yīng)用：從LCD屏幕到偏振太陽(yáng)鏡和光學(xué)相機(jī)鏡頭，再到檢測(cè)材料中隱性應(yīng)力和分子三維結(jié)構(gòu)的設(shè)備。

Wang說(shuō)，SP-CUP結(jié)合了高速三維圖像和極化信息的使用，使其成為一種功能強(qiáng)大的工具，可能適用于各種科學(xué)問(wèn)題。他特別希望，這將有助于研究人員更好地理解聲致發(fā)光的物理學(xué)，這種現(xiàn)象是聲波在水或其他液體中產(chǎn)生微小的氣泡。隨著氣泡在形成后迅速崩潰，它們發(fā)出一陣光。

他說(shuō)：“有些人認(rèn)為這是物理學(xué)中最大的謎團(tuán)之一。” “當(dāng)氣泡崩潰時(shí)，氣泡的內(nèi)部會(huì)達(dá)到很高的溫度以至于會(huì)發(fā)光。使氣泡發(fā)生的過(guò)程非常神秘，因?yàn)闅馀莅l(fā)生的太快了，我們想知道我們的相機(jī)是否可以幫助我們解決它。”