科学的独创性意味着相机越来越小，而最新出现的相机不仅非常小 - 与一粒盐一样大 - 它还能够产生比许多其他超紧凑型相机质量更好的图像。这些照片与比该特定相机大50万倍的传统镜头拍摄的图像一样好。
科学的独创性意味着相机越来越小，而最新出现的相机不仅非常小 - 与一粒盐一样大 - 它还能够产生比许多其他超紧凑型相机质量更好的图像。
使用一种称为超表面的技术，该技术覆盖着160万个圆柱形柱，该相机能够捕获全彩色照片，这些照片与比该特定相机大50万倍的传统镜头拍摄的图像一样好。
超小型装置有可能在各种场景中提供帮助，从帮助微型软机器人探索世界，到让专家更好地了解人体深处发生的事情。
现有的微型相机（左）与新型号（右）的对比。（普林斯顿大学）
"设计和配置这些小微观结构来做你想做的事情是一个挑战，"新泽西州普林斯顿大学的计算机科学家Ethan Tseng说。
"对于捕获大视场RGB图像的特定任务，以前尚不清楚如何与后处理算法共同设计数百万个纳米结构。
相机的特殊技巧之一是它将硬件与计算处理相结合的方式，以改善捕获的图像：信号处理算法使用机器学习技术来减少这种尺寸的相机发生的模糊和其他失真。相机有效地使用软件来改善其视觉。
再往下，这些算法不仅可以用于图像增强。它们可以用于自动检测相机正在寻找的特定物体，例如人体内的疾病迹象。
这种加工被添加到超表面结构中，用只有半毫米宽的材料取代了通常的弯曲玻璃或塑料透镜。160万个圆柱形柱子中的每一个都是单独设计的，以最好地捕捉相机前方的内容，并使用计算建模来计算出最佳配置。
微型相机表面及其许多圆柱体的插图。（普林斯顿大学）
"已发表工作的意义在于完成艰巨的任务，共同设计超表面百万个特征的大小，形状和位置以及检测后处理的参数，以实现所需的成像性能，"来自Mait-Optik的计算机成像顾问Joseph Mait说，他没有参与这项研究。
超表面由玻璃状氮化硅制成，是一种适合传统电子制造工艺的材料，这意味着使用已经到位的程序和设备扩大这些超小型相机的生产应该不会太困难。
因此，虽然要将其从实验室转移到商业生产线还有很多工作要做，但有迹象表明这是可能的。一旦完成，我们将可以使用超小型相机，这些相机实际上也可以拍摄出像样的照片。
像这样的微型相机还有另一个潜在的用途：将它们用作覆盖层，将整个表面变成相机，从而无需在笔记本电脑屏幕上方或智能手机背面使用传统相机。
"我们可以将单个表面变成具有超高分辨率的相机，这样你就不再需要在手机背面安装三个摄像头，但手机的整个背面将成为一个巨大的摄像头，"普林斯顿大学的计算机科学家Felix Heide说。
"我们可以在未来想出完全不同的方法来构建设备。
该研究已发表在《自然通讯》上。