據報道,來自德國斯圖加特大學的Harald Giessen教授及其團隊在《走近科學》(Science Advances)雜志上發(fā)表了他們在技術光學領域取得的突破性成果斯圖加特大學的研究人員們使用Nanoscribe公司的Photonic Professional GT系統將不同焦距的顯微物鏡打印到了具有高分辨率的CMOS芯片上。所有由芯片上的鏡頭所創(chuàng)建的圖像將同時通過電信號讀出,并在中心處理成具有顯著改善分辨率的圖像。
在此之前,想要生成這種所謂的“小凹成像”需要用到大量的攝像頭和傳感器,在汽車行業(yè),這種成像系統必須安裝在車輛周圍。由于這種新方法的出現,研究人員得以使用傳感器生產出可以反射超廣域,宛若鷹眼視野的攝像頭。除了汽車行業(yè),研究人員也展望了智能手機,或是醫(yī)學領域的應用前景。
擁有“鷹眼”是怎樣的一番體驗?大概就是能將長相相似的外科醫(yī)生和間諜很快地區(qū)別出來。多虧一款新型攝像頭,讓人眼獲得與鷹眼相同的工作方式,盡管它還不如一粒鹽大。以間諜工具為參考,科學家們在幾年前開始研究微透鏡,新版本改進了鏡頭的視野和聚焦能力。
根據《走近科學》的報告,研究人員所創(chuàng)建的最新版本使用3D打印機進行注塑加工,它的表現已經與鷹眼無異。攝像機使用了4個鏡頭,每個鏡頭被設置成不同的焦距,并安裝在一款圖像讀取微芯片之上,芯片將4個鏡頭的數據編譯成單個圖像。這些微鏡頭通過模仿被稱為視網膜中央凹視覺的原理來進行工作,允許眾多捕捉者以低分辨率看到廣闊的視野,同時又能以高分辨率聚焦在單個物體上。
人類之所以能獲得這樣的能力是因為我們的中央凹,一個在我們眼睛背面的小凹,里面充滿了可以感知色彩的錐體細胞,這是光線直接照射錐體的唯一地方。老鷹的錐體很多,因此它的中央凹很深,這就是為什么人們用“鷹眼”來形容全方位視野。
但是,這款芯片依舊有一定的局限它的分辨率過低,對某些特殊種類的外科手術而言,芯片還是太過笨重。3D打印每個單獨的鏡頭也需要一定的時間。但是,一旦這些限制被解決,這些微型鏡頭將有可能進入我們的血管,或是作為超小型無人偵察機來監(jiān)視罪犯。
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