很多自然现象的过程是相当迅速的，快得令人难以置信，如食盐在水中的溶解、化学反应；植物的光合作用、核反应等。为了认识这些现象，揭示其内在规律，就必须抓住变化过程中的一些“美丽的瞬间”。
现在，基于光电子技术的超快诊断技术已经能够把这一点做到近乎极致的地步。
目前，针对不同的研究对象，时间分辨率可以从纳秒量级（10的负9次方）直到飞秒量级（10的负15次方），阿秒量级（10的负18次方）的激光脉冲产生技术和测量技术正在发展中。
为了研究跳高运动员的跨跃过程，必须使用高速摄影机拍下一组镜头；为了研究像化学反应或原子核反应那样的过程，就必须使用速度更高的设备。目前科学家已研究出了若干不同类型的相机，有的在时间上达到很高的分辨率，有的在空间上达到很高的分辨率。
譬如，一种被称为分幅相机的超快诊断工具可以像拍电影一样拍摄对象，但它的拍摄频率要远远高于每秒25帧，达到了每秒10的7次方甚至11次方的量级！
换句话说，1秒钟之内拍摄的照片可以让全中国每人手里拿3张，而且所有的照片全不一样！