E137-不用镜头也能拍照?华人科学家造出神奇相机!小耳朵·听世界

E137-不用镜头也能拍照?华人科学家造出神奇相机!

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【本期的主要内容】

美国康涅狄格大学的郑国安教授团队发明了一种完全没有镜头的相机,叫 MASI(多尺度孔径合成成像仪)。它只用九块小芯片拼在一起,就能在 2 厘米外看清指纹上的汗孔,甚至能拍到比显微镜还清楚的图像。这项技术已经发表在《自然》杂志上。

【为什么重要】

  • 这项技术打破了传统相机必须有镜头的限制,用算法代替了精密光学元件,大大降低了成本 
  • 可以在远距离分辨微米级的细节,对工业检测、医疗手术、法医鉴定都有重要价值 
  • 未来可能用于天文观测,帮助科学家看清更遥远的星体 

【小朋友能学到的知识】

  • 科学家可以用聪明的办法突破物理限制,九个小传感器合作能抵一个大镜头 
  • 光波里藏着物体的完整信息,就算看起来模糊,用计算机也能还原清楚 
  • 合成孔径技术就像把很多小望远镜连成一个大望远镜,能看更远更清楚 
  • 科学研究可以从自然界和其他领域找灵感,比如模仿射电望远镜的做法

【关键术语及背景】

  • 合成孔径技术:让很多小镜头合作起来,做到只有大镜头才能做到的事,就像 2019 年拍黑洞照片的望远镜。
  • 相位同步:让不同芯片记录的光波步调一致地叠加,就像几个人把手表时间对准。
  • 亚微米:比头发丝还细 100 倍的尺度,780 纳米就是 0.78 微米。
  • 计算场扩展:用算法把芯片捕捉到的光波信息往四周推算,扩大成像面积。

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主要参考资料:网易新闻

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