每秒10兆是什么概念？日前，加拿大科学家与美国科学家合作研制了一种超高速相机，重点是，它还能在极短时间内捕捉即时的高画质影像。这台目前全球最快的相机，可望用于生物和物理学领域的微观研究，并窥探光与物质之间的纳米级相互作用。

相机能在一秒内拍摄多少照片，受到曝光的限制，因为相机快门的开关速度越快，就有越少的光线进入相机。近年来，随着非线性光学与影像技术的革新，生物学与物理学的微观分析，从此开启了崭新且高效的方法。但要善用这些方法，必须有一个能在极短时间的单次曝光下，就能纪录成像方法。由此，超高速相机就有了它存在的意义。

超高速相机的出现助力了科学中盲点的研究。加拿大国家科学研究院所使用的镭射，能产生只有几个飞秒的超短脉冲，而一飞秒等于一秒的一千万亿分之一。人眼无法看到这么短暂的脉冲。若使用现行的成像技术来分析这种超短镭射脉冲所产生的影像，必须重复曝光很多次。这对某些惰性样本可行，但无法用于其他脆弱的样本。因此在这种情形下，就要有能在极短时间即时捕捉整个过程的成像技术。压缩超高速成像技术（CUP）虽然每秒能产生1 千亿张影像，但这样的速度仍不足以拍摄飞秒镭射的影像。因此，科学家们以飞秒超高速扫描相机为基础，并运用在断层扫描上用来接收档案的技术，建造出称为T -CUP 的新系统。然而，如果只使用飞秒超高速扫描相机，影像品质就会受到限制，因此为了改善影像品质，科学家增加了另一台可以捕捉静态影像的相机。这两台相机结合后，我们就可以使用一种转换技术，在每秒10 兆张影像的速度下仍然可以获取高画质的影像。

这种超高速相机未来有什么用途呢？T-CUP 首次使用就取得了突破性进展，捕捉到即时的飞秒镭射脉冲变化。研究人员共拍了25 张间隔时间为400 飞秒的照片，并记录到光脉冲的形状、强度及倾斜角度。T-CUP 也创下了即时成像的世界纪录。由于每秒能拍摄10 兆张影像，在如此快的速度下，已经几乎可以暂停时间以观察各种现象，甚至是观察到慢速行进的光线。未来该技术不但可催生应用于生物医学、材料科学等领域的新一代显微镜，也能让科学家得以分析极短时间下的光与物质间相互作用。这台相机本身已经是一项了不起的成就，如此的速度之下，我们就能探索光与物质之间的相互作用，并发掘出更多未知的科学秘密。