像盐一样的超微小相机,竟然能拍出高画质全彩图像

普林斯顿大学和华盛顿大学的研究人员已经开发出一种超微小相机,大概只有一粒盐那么大,却能够拍出清晰的全彩图像。

根据外媒报道,这种相机采用一种捕捉光线的超颖表面(metasurface)制成,可以放大到让整个表面便成传感器。虽然从外观来看,这台相机只是一块刻有圆形图案的透明面板,但它内置160万个圆柱体,而且每个圆柱体都经过精心设计,以恰到好处的方式弯曲光线,让数组形成光学波峰,之后通过信号处理算法从数据中产生成像。

使用这种方式所产生的图像,比小型传感器还要清晰得多。在测试阶段,该团队在新传感器捕捉到720×720像素的全彩图像,在自然光下捕捉到400到700纳米之间的波长,空间分辨率为214 lp/mm。

微型图像传感器(左)和团队新相机(右)的图片比较。 (Source:普林斯顿大学)

研究人员指称,这些照片与传统复合相机镜头拍摄的照片相当,而后者比他们的新传感器大50万倍。除此之外,超微小相机的生产过程相当简单,较容易大规模生产,它主要由氮化硅制成,表面的纳米结构可使用深紫外光刻技术生产。

团队指称,这些设备可用于身体的医疗成像,为小型机器人提供更好的视觉效果,甚至能够在一个表面铺设数千个这样的传感器,最后变成一颗镜头。

该研究的资深作者Felix Heide指称,单个表面可以变成具有超高分辨率的镜头,所以未来不需要在手机背面装3颗镜头,而是整支手机背面将变成一个巨大的镜头。

(首图来源:普林斯顿大学)