光譜成交量壓縮超快攝影捕捉 5D 信息

研究人員已經使用信息豐富的光學成像來提供多維信息，從而能夠使用光譜成交量壓縮超快攝影來觀察和分析檢測到的目標。 特殊攝影可以在一個快照中同時捕捉5D信息。

該技術可以捕捉皮秒和飛秒時間尺度上的高度動態場景。 研究人員指出，超快多維光學成像可用於檢測物理、化學和生物學中的極快現象。 壓縮超快攝影 (CUP) 是一個研究課題，因為它具有高時間解析度、高數據吞吐量和單次採集。

該技術已被用於研究各種超快現象，包括捕獲超快光子、觀察光學馬赫錐和檢測光學混沌動力學。 在研究超快現象的許多應用中，動態場景的空間成交量分布和光譜組成對於觀察動態過程和探索其潛在機制至關重要。 最近，研究人員展示了一種光譜成交量 CUP 系統，能夠在一次快照測量中捕獲 5D 信息。

該系統結合了飛行時間 CUP 和高光譜 CUP。 Time-of-flight CUP 提取空間 3D 信息，而高光譜 CUP 記錄時空光譜 4D 信息。 通過根據時間戳關係耦合飛行時間 CUP 和高光譜 CUP 數據，檢索完整的 5D 信息。

該系統在 X、Y 和 Z 方向提供 0.39、0.35 和 3 毫米的特殊解析度。 該系統還可以可靠地解析各種 3D 對象，並使用塗有量子點的 3D 人體模型進行了演示。 視場為8.8mm x 6.3mm x 15mm，可根據場景更換管鏡進行調整。 研究人員表示，將計算成像、壓縮感知和圖像處理相結合，SV-CUP 為提高超快光學成像的維度提供了新途徑。