在神经系统，几百分之一秒的时间间隔才能诊断出传导是否正常，传导速度减慢能提示糖尿病、铅中毒、酗酒等情形 。当针刺穿指头时，反射作用在几百分之一秒内就能传到脊髓，而痛觉则可能需要半秒才使脑部作出反应 。对神经作用进行分析，需要把时间分割到毫秒 。
子弹射出枪膛时在怎样运动，雨点泼打下来怎样浸湿地面，需要把时间分割到万分之一秒才能捕捉到 。对一个每秒转动数千转的发动机来说，如果监测设备能够把一秒分出上万份，才能确切获得某个扇片的工作状态 。
一次闪电持续的时间仅有0.25秒，但它可能经过数次从空中到地面，从地面返回空中的闪击过程，在从地面驰向云层时，用时仅有40微秒，速度达到每秒5万公里以上 。照相快门能够分割出十万分之一秒的时长，闪电的过程才能得到清晰的显现 。普通炸药和TNT炸药，爆炸在几微秒或几百万分之一秒内发生 。为记录和研究爆炸发生的过程，需要以微秒来捕捉画面的照相机 。
在原子物理研究中，时间分割达到了几十亿分之一秒的水平 。基本粒子的寿命往往只有几十亿分之一秒，而且只在对撞机、加速器的作用下显形，美国科学家唐纳德·格拉泽1952年发明用于探测和拍摄粒子运动的气泡室，获得1960年诺贝尔物理学奖 。1999年，诺贝尔化学奖授给了埃及出生的科学家艾哈迈德·泽维尔，他的成就是应用飞秒激光成像技术观测到原子在化学反应中如何运动 。
2009年，加州大学洛杉矶分校研制出每秒拍摄600万张照片的相机，快到可捕捉脑神经活动 。报道说，这台相机仅有2500像素，有助医生替病人进行血液分析 。
2014年，东京大学和庆应大学联合研究出世界最高速相机 。它每秒拍摄4.4万亿张照片，拍摄精度为450×450像素 。这个速度意味着在光行进0.3毫米的时间里，就能获得1张照片 。至于用途，发明者认为它可用于拍摄化学反应、等离子体动力学、热传导等现象，可看到激光工作的过程，可用于揭示超声波治疗原理，也可用于提高芯片光刻精度 。
2017年，瑞典隆德大学研发的最高速相机，称能“让光线停下来”，每秒可拍摄5万亿张照片 。如果这台照相机用来记录一次眨眼的过程，然后用电影形式播放，播放完成需要将近2000年 。
2018年，加拿大国家科学研究院和美国加州理工学院研制了每秒拍摄10万亿张照片的相机，研制者希望它用于生物和物理学领域的微观研究，观察光与物质之间的相互作用 。
2020年，加州理工学院研制出每秒拍摄70万亿张照片的相机，研究者表示：“我们设想（这项技术）应用于各种各样的极快现象如超短光传播、波传播、核聚变、云和生物组织中的光子传输、生物分子的荧光衰减等 。”
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