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一款無鏡頭的微型照相機要給所有數字設備安上眼睛

2022-10-10 21:21:09 來源:

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帶有鏡頭的數字照相機可以拍攝很出色的照片,但是要想把照相機植入到更小型設備中卻是一件很困難的事情。因為鏡頭越小要想制作出精確的曲面就越困難。但Rambus的傳感器研究科學家Patrick Gill想到了一種規避的辦法,不用鏡頭,而是用螺旋形來采集和映射來自于各個方向的光線。

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上面的這張圖片的頂圖就是用這種光柵采集到的圖像。這張又小又模糊的圖片人是很難辨認的,但經過傳感器的處理器識別之后,目標圖形變成了中圖的樣子。雖然它在清晰度上跟原型(底圖)有較大差距,但是已不妨礙我們觀察出它是什么圖片了:達芬奇的曠世名作—蒙娜麗莎的微笑。

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那么這種光柵的是怎么樣的呢?下面的這張圖片里面,左邊是5美分硬幣,右邊則是光柵的原型。通過這種直觀的對比可以發現這個光柵的尺寸很小。而在光柵背后的傳感器尺寸甚至更加小巧,直徑只有200微米,比鉛筆頭還要小。除了螺旋形以外,Rambus的實驗室還嘗試了十字形、五角形等28多種衍射形狀。

  這種照相機支持的最高分辨率為128x128像素。但它的用途并不在于高保真還原拍攝對象,而是希望能夠以最低的成本、最簡便的方式捕獲到所需的信息—比方說,對于一個門牌號,你關心的是上面的數字,而不是它用了什么字體。

  無鏡頭照相機并非只有Rambus一家在研究,但Gill認為他們的技術具有兩方面的優勢—一是技術復雜程度更低且小型化程度更高,二是與數碼相機普遍使用的CMOS技術類似,從而使得相應芯片的制作成功更低。由于這種微型照相機解決了小型化及成本問題,Gill設想它可以應用到從可穿戴設備到安保系統乃至于玩具的所有類型的東西上,其目標是給任何尺寸的數字設備安裝上眼睛。

  我突然想到,如果人造眼睛可以大規模普及到一切非生物的電子物體上,那么人造鼻子、人造耳朵等生物器官是不是也一樣存在可能?如果是這樣的話,生物和非生物之間的界限似乎就要演變成一個哲學命題。

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