飛秒成像：拐角也能拍照

安歌

在生活中，你有沒有發現照相機只能抓拍相機鏡頭之內的事物，對于拐角這樣的隱蔽角落，相機卻根本“無從下手”，而飛秒成像技術卻能讓相機看到拐角里的人。

飛秒，又叫毫微微秒，1飛秒等于1的負15次方秒。飛秒成像技術是指相機發出飛秒級的激光，每1飛秒拍攝一張圖片，這意味著在1秒的時間里，飛秒照相機可以拍攝萬億張圖片！

這個照相機是如何真實地重現拐角物體的呢？這個原理與雷達探測技術一樣。雷達是發射電磁波，直接接收目標反射的回波，由此獲得目標的方位、高度等信息。而飛秒成像技術是將多次反射、折射的激光光波進行處理而得到目標位置的一種技術。

簡單說來，假設在房間的拐角放置一個模型，相機向打開的門上發射激光，撞到門上的激光會發生各個方向的散射，有些光子直接反射回相機，有些光子經過散射后撞到模型，撞到模型的光子繼續散射。在多次散射后，其中可能有極個別光子會返回照相機。當然這一兩個光子在圖片上可能只有一個小光點。

但科學家們發射了數百萬次的激光，拍攝了無數張光點圖，這樣無數張的圖片上就會有大量的光點，因為每個光點返回相機的時間和位置都是不一樣的，科學家們利用復雜的計算機算法分析光點對應模型上的哪個點，最終可以得到模型的大致輪廓。

為什么要用激光呢？這是因為激光能量高，且只要是朝一個方向散射的光子，中途就不會“散伙”。所以經過幾次反射，仍然有光子可以反射回照相機，而普通光就沒有這種能力了，在幾次散射中，它們會在空氣中散射掉，回不到照相機里。

在電影中，我們可以看到飛行戰斗、刀槍不入的鋼鐵俠；可以看到具有超常行動速度的美國隊長，而飛秒成像技術卻是現實生活中能看到拐角物體的“超人”。

當生活中運用了飛秒成像技術，會發生什么呢？搭載了飛秒成像技術的車輛，也許可以輕易地看到拐角處的車，避免了碰撞的發生；消防員也可以運用飛秒成像技術發現被困在樓層里的群眾，搜尋幸存者；飛秒成像技術還可用于探測隱蔽物體……

雖然飛秒成像技術目前拍攝的圖像還略微模糊，但隨著科學的發展，飛秒成像技術最終會給我們帶來拐角物體的清晰輪廓。