鹽粒大小的超微型相機登場

你認為相機該多大？最細的相機又可以多細？近日，美國普林斯頓大學和華盛頓大學的研究人員成功研發出鹽粒大小的超微型相機，並把研究成果發表在《自然通訊》雜誌上。

研究人員使用該款相機拍攝出了清晰的全彩色圖像，成像品質與體積大五十萬倍的傳統相機鏡頭相當。

研究人員介紹，該相機系統利用超表面光學技術，每個超表面邊長只有○點五毫米，上面佈滿了一百六十萬根圓柱形的納米天線。每根納米天線被設計成特殊的形狀，以使到達超表面的光能正確地匯聚到感測器上。研究人員使用機器學習演算法對感測器收集的光學信號進行處理，得到了最終的成像。該系統結合相機硬體和計算處理的集成設計，提高了相機在自然光條件下的成像性能。

這款微型設備拍攝的照片為迄今為止開發的任何全彩色超表面相機提供了最高品質的圖像和最寬的視野。以前的設計往往存在嚴重的圖像失真、視野受限以及無法捕捉全光譜可見光的問題——稱為“RGB”成像，因為它依賴於紅色、綠色和藍色三原色的混合來製作其他顏色。顏色，就像小學時的紅、黃、藍三色混合。

除了在畫面邊緣附近有點模糊之外，微型相機可以捕獲的圖像與使用具有一系列六個折射鏡頭的常規全尺寸相機設置拍攝的圖像相當。相機在自然光下也能很好地工作，而不是以前的超表面相機要產生高品質圖像所需的純鐳射或其他高度理想化的條件。

資料顯示，超構表面是一種新興的亞波長人工電磁結構，其特徵尺寸小於與之作用的電磁波波長。通過人工設計的結構排布方式和材料組成，超構表面可以在二維尺度上實現傳統天然材料與複合材料難以實現的異常電磁回應，將人類調控電磁波的自由度提高到了一個新的層次。關於該研究成果的應用前景，科學家希望率先被醫療領域採納，比如製作用於迷你內窺鏡的研製。

因此，研究人員希望它可以用於微創內鏡疾病的診斷和治療，並改善其他機械人的成像尺寸和重量的限制。

水 登