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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)雜誌上發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建的圖像將同時通過電信號讀出,並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,這種成像系統必須安裝在車輛周圍。由於這種新方法的出現,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,研究人員也展望了智能手機,或是醫學領域的應用前景。

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生和間諜很快地區別出來。多虧一款新型攝像頭,讓人眼獲得與鷹眼相同的工作方式,儘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,並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,裡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,這就是為什麼人們用“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視罪犯。

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    Shacho San 發表在 痞客邦 留言(0) 人氣()