看见光子的摄像感光:单光子光敏像素阵列

2014-07-08 19:02:58来源: 凤凰网
    你怎样拍摄光在空中飞行?你怎样用技术看到隐藏在四周角落里的物体?这些有趣的问题是今年7月1日到6日召开的英国“皇家学会夏季科学展会”上,赫利奥特-瓦特大学和格拉斯哥大学的“创意摄像”展览团队向前来参观的人们提出的。

  

光子(图文无关)

 

  来自这两所大学的一个研究团队正在探索新的摄像策略。赫利奥特-瓦特大学物理科学与工程学院讲师乔纳森·里奇解释说,他们研究的摄像机能以光速拍摄,记录下光脉冲在空中飞行的过程。

  里奇说:“光由光子构成,速度为每秒钟3亿米,没有什么东西比光跑得更快。光子飞行的速度如此之快,普通相机是无法拍下它们的运动的。而我们的新相机极为灵敏而且极快,能拍摄单个的光子,当它们在空中旅行时,还能给光脉冲录像。”

  该摄像机由爱丁堡大学开发,其感光部件由单光子光敏像素阵列构成。据物理学家组织网7月6日报道,这些像素有两种特性:一是对单个光子敏感的能力——每个像素的敏感性是人眼的10倍左右;二是它们的速度——每个像素被激活只要67皮秒(万亿分之一秒),比人眨一下眼的时间要快10亿倍。“这些特性让我们能实现‘飞光成像’。”里奇说,当光在空中飞行,从物体上散射开来时,这种成像方法连光本身也能拍下来。

  摄像机结合了脉冲激光源的工作原理。在录像中,记录了光脉冲里的光子在空中飞行。里奇说,人们可以看到光子在一系列镜子上发生的反射。当光脉冲与空气分子碰撞时,会随机散射出光子,这些光子中有些会被摄像机拍下来。

  根据皇家协会会展介绍,这些技术可以用于巡查环境角落。放在隐蔽角落处的物体也会散射光子,通过记录这些散射光,就能显示屏幕上看不到的物体。此外,该相机还可以用在需要精准计量时间信息的地方。

关键字:看见  光子  摄像  感光

编辑:鲁迪 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/afdz/2014/0708/article_7322.html
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