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你見過一顆鹽粒大小的相機嗎?

當前位置:金融情報局網(wǎng)>資訊 > 科技 > 正文  2021-12-15 15:53:01 來源:差評

你能想到它竟然是一個相機嗎?并且還是能正常拍攝的那種。

別看它長得還沒一粒米大,拍出來的照片效果可是一點都不差。

有圖有真相。

左邊是超微型相機拍攝的照片,

右邊是普通光學相機拍攝的照片。▼

超微型相機拍出來的照片,除了邊緣有點模糊外,該有的細節(jié)它都能“看得見”。

這還不算,就連錄視頻也被它玩得明明白白。

左邊是普通相機拍攝的視頻,

右邊是超微型相機錄制的視頻。▼

視頻里的花瓣紋路絲絲分明,我拿自己的眼睛都不一定能看得到這些細節(jié)。

所以這枚比瞳孔還小的相機,為什么可以看得這么清楚?

這要歸功于一種叫做“超構(gòu)表面”的新材料,這是超微型相機明察秋毫的關(guān)鍵,它與傳統(tǒng)的光學構(gòu)件有著完全不同的光學性能。

傳統(tǒng)鏡頭需要將不同功能的透鏡組合起來使用,把光線調(diào)整成合適的光路。

而透鏡調(diào)整光路的理論核心,是光波在材料中減速通過。

透鏡的不同區(qū)域有薄有厚,光波通過透鏡的時間有早有晚,最后幾束光線匯集形成虛像的位置,就會落在最晚穿過透鏡的一束光線方向上。

簡單來說,讓不同區(qū)域的光線花不同的時間通過介質(zhì),就能控制光路的方向。

在傳統(tǒng)的方式里,光波通過材料的速度是由介質(zhì)本身決定的。要改變介質(zhì)的光學性質(zhì)也不是不行,我們可以想辦法調(diào)整溫度、壓力、內(nèi)部分子排列方式,但這種方式微操起來十分困難,成本很高。

所以,科學家們研究起了更可行的方案。

既然成像的本質(zhì)是改變光通過介質(zhì)的時間,那就換一個方式來達成這個需求。

咱們物理課上學過的光的衍射,也可以改變光波通過的速度,只要障礙物尺寸小于光波的波長,就可以讓光線繞一次遠路。

多設(shè)置幾個障礙物,光線就得多走一段時間,實現(xiàn)人為控制光速。

“超構(gòu)表面”的工作原理就在于此,介質(zhì)的不同區(qū)域中設(shè)置了不同的障礙物,讓人為設(shè)計光路成為可能。

在這枚超微型相機的“超構(gòu)表面”上,按規(guī)律排布了 160萬個形狀各異的圓柱體作為障礙物,光線通過這些障礙物群會被調(diào)整成規(guī)定好的路線傳輸給感光元件。

把這些圓柱體放大看一看。

圖上密密麻麻的柱子和空隙,就是光波需要走的路,不同尺寸的圓柱體群對不同波長的光發(fā)揮作用,引導光線順利進入到感光元件。

但是考慮到圓柱體各自的形狀設(shè)計和它們的數(shù)量,要讓光路完全符合人類的設(shè)計,成功的可能性比大大小小所有考試全部拿滿分還要再小上幾個數(shù)量級。

能達到的最好效果是什么樣呢?傳給感光元件的畫面,是這個樣子滴。

這,摘了眼鏡看實物也就那樣了吧,這塊鏡頭散光有點嚴重啊。

得想個辦法把光影聚攏回來,才能得到高清大圖。

既然是光線聚焦能力欠佳的問題,不如先拿一個光點來研究一下,應(yīng)該給鏡頭配一副多少度的“眼鏡”。

其中的原理嘛,就是把感光元件接收到的光信號全部扔給 AI 去處理嘍。

反正它們算得比人快,可以在不斷的試驗和結(jié)果反饋過程中取得最優(yōu)調(diào)整結(jié)果,比眼鏡店的老板給你測視力都快。

光是把暈出去的光圈收回來還不夠,必須再讓 AI 重描一次邊。

這個提取強化輪廓特征的步驟,就是經(jīng)典老片轉(zhuǎn) 4K 的反卷積操作,描邊過程中還可以順便矯正一下畸變,補充一下像素讓畫質(zhì)更清晰。

經(jīng)算法處理后的照片,變成了這個樣子。

照片處理得確實不錯,那么放在視頻上能不能行呢?

處理后的視頻效果,已經(jīng)到了可以與智能手機相媲美的程度。

不得不說,超微型相機不僅光學材料的性能牛,算法也同樣強大。有了這一份算法加持,無論鏡頭多爛,畫質(zhì)都能救回來。

這種除外 ▼

不過也正是因為需要有強大的算法來還原畫質(zhì),鏡頭和顯卡,你相機總得燒一個吧。

開發(fā)人員的初衷是為了解決醫(yī)療器械的應(yīng)用范圍局限性,能夠讓納米級鏡頭代替人眼窺探病灶,為納米機器人的發(fā)展疊 buff。

但是,超微型相機,這個詞單拎出來就足夠讓人警惕了,更不用說拍攝質(zhì)量還那么高清。

技術(shù)是一門好技術(shù),有沒有被帶歪還得看人了。

關(guān)鍵詞: 一顆鹽粒 相機 正常拍攝 照片效果

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