全球最快相机问世！每秒可拍摄156.3万亿帧图像

瞻观前沿

近日，加拿大能源材料电信研究中心（INRS Énergie Matériaux Télécommunications Research Centre）的工程师们研制出了世界上最快的照相机，其拍摄速度达到了惊人的每秒 156.3万亿 帧（fps）。这项研究发表在《自然通讯》杂志上。

最好的手机慢动作摄像机通常使用几百帧/秒的速度。专业的电影摄像机可能会使用几千帧，以达到更流畅的效果。但如果你想看到纳米尺度上发生的事情，就需要把速度降下来，达到每秒数十亿甚至数万亿帧。

此前即使最快的相机传感器也只能以每秒数亿帧的速度捕捉镜头。据报道，这台新相机可以捕捉以飞秒为单位的事件四万亿分之一秒。作为参考，1 秒钟内发生的事件与 3200 万年中的秒数相当。

SCARF 的工作原理是首先发射一个"啁啾"超短脉冲激光，穿过被成像的事件或物体。如果把这种光想象成彩虹，那么红色波长的光将首先捕捉到事件，然后是橙色、黄色，最后是紫色。由于事件发生得太快，当每种"颜色"到达时，看起来都不一样，这样脉冲就能在极短的时间内捕捉到整个事件的变化。

然后，这个光脉冲经过一系列组件的聚焦、反射、衍射和编码，最后到达电荷耦合器件（CCD）相机的传感器。然后转换成数据，再由计算机重构成最终图像。

世界上最快的照相机

技术价值观察

该团队使用新设备为吸收激光脉冲光子的半导体，以及对合金膜消磁的激光拍了照片，后者对开发基于磁性的新型计算存储器具有重要意义。该相机还有望记录细胞对超声波设备引起的冲击波的反应，从而对医疗领域产生重大影响。

研究人员表示，捕捉新的超快现象有助于改进物理学、生物学、化学、材料科学和工程学等领域。

从产业链来看，智能传感器上游主要为设计、原材料以生产设备供应;中游为智能传感器器件加工制造与封装测试;下游是终端产品制造，其中以消费电子、工业控制、汽车电子、医疗电子等应用领域为主。

宏观市场环境

企业竞争：多层次竞争

我国智能传感器的市场竞争层次可分为传统传感器制造商、半导体厂商和其他厂商。传统传感器制造商致力于传统传感器的智能化研发;半导体厂商则基于成熟的半导体工艺，发展智能传感器技术;其他厂商进行收购等方式进入智能传感器领域。

行业发展趋势分析

近年来，多项政策的出台推动了中国智能传感器的快速发展，企业研发力度加大，未来国内企业市场份额有望持续提高;技术创新趋势向小型化、微功耗及无源化和高可靠性、宽温度范围方向发展;在物联网、汽车、医疗等领域需求将大幅增长。

发展前景预测

根据SDI发布的《2022年中国智能传感器十大园区报告》，中国智能传感器市场规模从2019年的783.9亿元上升至2021年的1020.4亿元.，2022年中国智能传感器市场规模将达1191.8亿元，2023年预计将达1425.4亿元。随着近年来，中国陆续出台多项政策，进一步明确智能传感器产业发展的方向和路径。智能传感器作为物品与网络的桥梁，处于物联网整个构架体系的核心地位，在各个领域中有着广阔的前景，预计到2028年，中国智能传感器机场规模有望达到2400亿元，年均复合增长率约为14%。

中国智能传感器技术赛道热力图

从我国智能传感器企业注册省市分布区域来看，智能传感器行业企业主要分布在广东地区，其次是湖南地区，尤其是深圳市成为重点发展区域。这些城市群已投入大量政策、资金、环境和人才资源用于智能传感器研发，成为潜在的智能传感器技术发展中心。重点关注广东省深圳市、湖南省长沙市等地的相关企业，以及这些地方对智能传感器产业发展的投资环境和潜力市场。

经济学人APP资讯组

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标签： 传感器 智能 亿元 随笔