超小型相机只有一粒盐那么大

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普林斯顿大学和华盛顿大学的研究人员发明了一种粗盐颗粒大小的超袖珍相机。研究人员表示，它可以像一台体积大50万的相机一样拍照。这种微型摄像机有一天可以用于微创内窥镜检查医疗机器人诊断和治疗疾病研究人员还希望它能被用于将表面变成传感器。

大多数相机使用一系列曲面眼镜或塑料镜头来捕捉图像，但这款相机使用超表面技术。这个微型相机没有镜头，而是布满了160万根圆柱形柱子。这些柱子都有独特的尺寸，它们的功能就像光学天线一样。独特的柱子形状有助于正确塑造整个光学波前，以创建一个完整的画面。

“设计和配置这些小型纳米结构来做你想做的事情是一个挑战，”普林斯顿大学计算机科学博士生伊桑·曾(Ethan Tseng)说，他是这项研究的共同负责人。“对于捕捉大视场RGB图像的具体任务，以前不清楚如何与后处理算法一起共同设计数百万纳米结构。”

该研究论文的共同主要作者Shane Colburn创建了一个可以测试不同岗位配置的计算模拟器。数以百万计的柱子中的每一个都以不同的方式与光相互作用，所以在没有计算机的帮助下测试所有不同的组合几乎是不可能的。

虽然也有其他超表面相机，但研究人员表示，他们拍摄的照片通常会失真，视野较小，或者捕捉全光谱的能力有限。这款相机具有独特的集成设计的光学表面和信号处理算法，产生的图像。

Mait- optik的顾问、美国陆军研究实验室前高级研究员和首席科学家约瑟夫·梅特(Joseph Mait)说:“尽管这种光学设计方法并不新鲜，但这是第一个在前端使用表面光学技术，在后面使用神经处理的系统。”

这种整合使得该团队的相机能够在自然光下创造全彩图像，而不是在实验室或其他理想条件下使用纯激光。除了画框边缘模糊之外，相机产生的图像与传统镜头相当。

该论文的另一位合著者詹姆斯·怀特黑德(James Whitehead)为相机制造了超表面。该相机由氮化硅制成，这是一种类似玻璃的材料，与标准的半导体制造方法兼容。这使得该相机类似于生产微型芯片，并意味着它们可以很容易地以比传统相机镜头更低的成本批量生产。

“我们可以把单独的表面变成超高分辨率的摄像头，这样你就不需要在手机背面安装三个摄像头了，整个手机背面就会变成一个巨大的摄像头。”在未来，我们可以想出完全不同的方法来制造设备，”该研究的资深作者费利克斯·海德(Felix Heide)说。

研究团队希望优化相机的图像质量，同时增加物体检测和其他传感功能。

可以找到研究人员撰写的整篇论文在这里。