加州理工学院的王立红致力于将速度更快的相机带给世界，他已经开发出了一种可以达到每秒70万亿帧的惊人速度的技术，这个速度足以让我们看到光的传播。不过，就像你手机上的摄像头一样，它只能产生平面图像。
现在，王的实验室又向前迈进了一步，研发出一种不仅能以令人难以置信的速度录制视频，还能在三维空间中录制视频的相机。王是Andrew and Peggy Cherng医学工程系的医学工程和电子工程教授，他在《自然通讯》杂志的一篇新论文中描述了这种设备。
这款新相机采用了与王其他压缩超快摄影(CUP)相机相同的底层技术，每秒可拍摄1000亿帧。这样的速度足以拍下100亿张照片，比全世界人口的数量还要多，你眨眼的工夫就能拍下100亿张照片。
王称这款新相机为"单镜头立体偏振压缩超快摄影，"或SP-CUP。
在CUP技术中，视频的所有帧都被捕捉在一个动作中，而不会重复该事件。这使得杯形相机的拍摄速度非常快(一个好的手机相机每秒可以拍摄60张照片)。王将"see"相机制作得更像人类，从而为这张超快的图像添加了第三维度。
当一个人看他们周围的世界时，他们会感觉到有些物体离他们近，有些物体离他们远。这样的深度感知之所以能够实现，是因为我们的两只眼睛每只眼睛观察物体及其周围的角度略有不同。来自这两幅图像的信息被大脑组合成一幅三维图像。
王说，SP-CUP相机的工作原理基本相同。
这台相机现在是立体相机了，他说。"我们有一个镜头，但它的功能是作为两个半，提供两个视角与偏移。两个频道模仿我们的眼睛
就像我们的大脑处理从眼睛接收到的信号一样，运行SP-CUP摄像机的计算机将这两个通道的数据处理成一个三维电影。
电影显示一个脉冲激光通过激光散射材料和反射表面。这是一段激光脉冲穿过激光散射材料并从表面反射回来的电影SP-CUP还具有另一项人类没有的创新:能够看到光波的偏振。
光的偏振是指光波在传播过程中振动的方向。以吉他弦为例。如果绳子向上拉(比方说，用手指拉)，然后松开，绳子就会垂直振动。如果手指横向拉弦，弦就会水平振动。普通的光具有向各个方向振动的波。然而，偏振光被改变了，所以它的波都朝着同一个方向振动。这可以通过自然的方式发生，比如光线从表面反射，或者是人工操作的结果，比如偏振滤镜。
虽然我们的眼睛无法直接探测光的偏振，但这一现象已被广泛应用:从液晶显示屏到偏光太阳镜和光学相机镜头，再到探测材料中隐藏的应力和分子的三维构型的设备。
王说，sp – cup&o结合高速三维图像和偏振信息的使用，使其成为可能适用于各种科学问题的强大工具。特别是，他希望它能帮助研究人员更好地理解声致发光的物理原理。声致发光是一种声波在水或其他液体中产生微小气泡的现象。当气泡形成后迅速坍塌时，它们会发出一束光。
他说，有些人认为这是物理学中最大的谜团之一。当一个气泡坍缩时，它的内部温度很高，以致于会发光。这一切发生的过程非常神秘，因为一切都发生得太快了，我们想知道我们的相机是否能帮我们弄清这一点
描述这项工作的论文，题为"单镜头立体极化压缩超快摄影，用于以皮秒分辨率观测高维光学瞬变，发表在10月16日的《自然通讯》杂志上。合著者是梁金阳，他以前在加州理工学院工作，现在在魁北克的国家科学研究所工作;王鹏，医学工程博士后;以及曾在王实验室读过研究生的朱立仁(音译)。
这项研究的资金由美国国立卫生研究院提供。
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