Група вчених з Вашингтонського університету в Сент-Луїсі, очолювана професором Ген K Беаре (Gene K. Beare) і доктором філософії Лихонгом Ваному (Lihong Wang), створила нову надшвидкісну камеру, яка дозволяє вченим відображати хід вкрай швидкоплинних процесів і явищ, таких, як рух і відбиття від дзеркала імпульсу лазерного світла. У новій камері використана технологія надшвидкої стислій зйомки (compressed ultra-fast photography, CUP) і в основі цієї технології лежить метод, що дозволяє отримувати досить якісні зображення з меншої кількості даних, одержуваних світлочутливим датчиком.Нова CUP-камера дозволяє знімати зі швидкістю близько 100 мільярдів кадрів в секунду. І при цьому, вона ще неє найшвидшою камерою в світі, такою камерою є пристрій, що з’явився на світ в 2011 році, яке може забезпечити швидкість зйомки на рівні один трильйон кадрів в секунду. Але, на відміну від інших камер-рекордсменів, які можуть проводити зйомку однакових чергуються подій, нова CUP-камера здатна зняти безпосередньо відразу все те, що бачить її об’єктив.
Камера фотографує об’єкт за допомогою спеціального складного об’єктива, який проводить фотони світла через низку перетворень до поверхні невеликого пристрою. Це пристрій, digital micromirror device (DMD), і є «серцем» всієї камери. Воно має розміри, порівнянні з розмірами невеликий монети, але на його поверхні знаходиться близько 1 мільйона крихітних узгоджених мікродзеркал, розміри кожного з яких становлять 7 на 7 мікрометрів.Ці дзеркала виконують подвійну роль, по-перше, вони розбивають зображення на пікселі, видаляючи ті пікселі, які містять в собі надмірну інформацію. Частина відбитого світла спрямовується в бік щілинної широкосмугового камери, де за допомогою двох електродів відбувається перетворення фотонів у електрони, що володіють різною енергією, тобто швидкістю руху. На електроди подається високочастотне пікоподібне електрична напруга, яке виконує роль відхиляючої системи розгортки камери, змушуючи електрони з різною енергією вдарити в поверхню чутливого датчика певних місцях, відповідних їх енергії. І всі ці перетворення виконуються в камері дуже швидко, протягом близько 5 пікосекунд.
Кадри, точніше, дані, отримані датчиком CUP-камери ще не є власне кадрами. Кадри зображення виходять пізніше, після обробки комп’ютером, який використовує алгоритми так званого цифрового відновлення зображення. Природно, з обмеженого набору даних, одержуваних датчиком камери, не виходить скласти якісне зображення з високою роздільною здатністю. Але і того, що виходить, цілком достатньо для того, щоб побачити процес відображення світу, процес зміни швидкості і траєкторії руху світла в момент перетину кордону між двома різними середовищами, і багато інші процеси, які відбуваються швидше, ніж можуть рухатися фотони світла.Наявність високошвидкісної CUP-камери, здатної знімати швидкі процеси за один раз, дозволить інженерам і вченим побачити ті явища з області оптичних комунікацій та квантової механіки, які до цього були приховані від людських очей. Приміром, така камера може візуалізувати процес заломлення світла навколо структур метаматеріалів, з яких виготовляють зараз численні пристрої приховування, плащі-невидимки. Ця камера здатна зняти коливання променя світла, що потрапив в зазор дуже малої величини, і процес передачі квантової інформації від кубіта до імпульсу світла і навпаки.