Per poter osservare, fotografare e studiare fenomeni impulsivi e veloci come le onde d'urto, l'attività neurale, la chirurgia laser e l'attività cellulare occorre utilizzare videocamere più veloci e più sensibili rispetto a quelle attualmente disponibili.

I ricercatori dell'Università della California hanno sviluppato una nuova fotocamera in grado di catturare immagini a una frequenza di circa mille volte più alta rispetto a quelle convenzionali. L'approccio da loro usato non è basato sull'impiego del tradizionale sistema CCD, che consiste in un circuito integrato costituito da una griglia di elementi semiconduttori capaci di accumulare una carica elettrica in proporzione alla radiazione elettromagnetica che li colpisce, e nemmeno sull'utilizzo della tecnologia CMOS.

Il dispositivo cattura ogni immagine attraverso un impulso laser a onde ultracorte, che viene poi convertito in un flusso contenente una serie di informazioni con un sistema che è molto simile a quello utilizzato nelle reti a fibra ottica piuttosto che a un segnale di uscita di una videocamera. Gli impulsi laser, che contengono ciascuno un'immagine intera, vengono amplificati con una tecnica spettroscopica basata sulla trasformata di Fourier dispersiva, e viene allungata la loro durata nel tempo in modo da essere catturati senza problemi da uno scanner grafico.

Con le vecchie fotocamere non si riusciva mai a conservare un'alta fedeltà delle immagini via via che la frequenza di esposizione aumentava; questo succedeva perché diminuendo il tempo di cattura, si abbassava conseguentemente anche il tempo a disposizione dei fotoni per accumulare sufficienti informazioni sull'immagine da rappresentare. Grazie all'amplificazione del segnale, la nuova macchina digitale è in grado di superare questo problema e conservare la sua stabilità e precisione anche a frequenze altissime.

Si ritiene che sia possibile utilizzare questo dispositivo in campo medico, in particolare, nella citometria, ovvero nell'analisi delle caratteristiche cellulari. Attualmente, gli strumenti a disposizione sono in grado analizzare le cellule e di fornire soltanto informazioni circa la loro quantità, ma non sono in grado di catturare le immagini di ogni singola cellula, perché non esiste un dispositivo così veloce e sensibile da permettere di discriminare l'una dall'altra. Riuscire in quest'impresa significherebbe essere in grado di capire quali sono le cellule malate e quali invece quelle che lavorano ancora in modo corretto, e costituirebbe veramente un grande passo in avanti nella diagnosi tumorale.