与盐一样小的超微相机,竟能拍出高清全彩照片



普林斯顿大学和华盛顿大学的研究人员开发出超微小相机,大概只有一粒盐大,却能拍出清晰的全彩图。

外媒报导,这种相机采用捕捉光线的超颖表面(metasurface)制成,可放大到让整个表面变成感测器。虽然从外观看,相机只是一块刻有圆形图案的透明面板,但含 160 万个圆柱体,且每个圆柱体都经精心设计,以恰到好处的方式弯曲光线,让阵列形成光学波峰,之后透过讯号处理算法从数据产生成像。

使用这种方式产生的图像,比小型感测器还要清晰。测试时新感测器捕捉到 720×720 画素全彩图,自然光下捕捉到 400~700 奈米波长,空间分辨率为 214lp/mm。

▲ 微型图像感测器(左)和团队新相机(右)图片比较。(Source:普林斯顿大学)

研究人员指,这些照片与传统复合相机镜头拍摄的照片相当,后者体积比新感测器大 50 万倍。除此之外,超微小相机的生产过程相当简单,容易大规模生产,主要由氮化硅制成,表面奈米结构可使用深紫外曝光技术生产。

团队称这些设备可用于身体医疗成像,为小型机器人提供更佳视觉效果,甚至能在表面铺设数千个感测器,最后变成一颗镜头。

研究资深作者 Felix Heide 指称,单表面可变成有超高分辨率的镜头,所以未来不需在手机背面装 3 颗镜头,而是整支手机背面就是巨大的镜头。

  • Tiny salt-grain-sized camera snaps hi-res full-color images

(首图来源:普林斯顿大学)

2021-12-01 10:00:00
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