先來(lái)猜一下圖上的東西是什么。

你能想到它竟然是一個(gè)相機(jī)嗎？并且還是能正常拍攝的那種。

別看它長(zhǎng)得還沒(méi)一粒米大，拍出來(lái)的照片效果可是一點(diǎn)都不差。

有圖有真相。

左邊是超微型相機(jī)拍攝的照片，

右邊是普通光學(xué)相機(jī)拍攝的照片。▼

超微型相機(jī)拍出來(lái)的照片，除了邊緣有點(diǎn)模糊外，該有的細(xì)節(jié)它都能“看得見(jiàn)”。

這還不算，就連錄視頻也被它玩得明明白白。

左邊是普通相機(jī)拍攝的視頻，

右邊是超微型相機(jī)錄制的視頻。▼

視頻里的花瓣紋路絲絲分明，我拿自己的眼睛都不一定能看得到這些細(xì)節(jié)。

所以這枚比瞳孔還小的相機(jī)，為什么可以看得這么清楚？

這要?dú)w功于一種叫做“超構(gòu)表面”的新材料，這是超微型相機(jī)明察秋毫的關(guān)鍵，它與傳統(tǒng)的光學(xué)構(gòu)件有著完全不同的光學(xué)性能。

傳統(tǒng)鏡頭需要將不同功能的透鏡組合起來(lái)使用，把光線調(diào)整成合適的光路。

而透鏡調(diào)整光路的理論核心，是光波在材料中減速通過(guò)。

透鏡的不同區(qū)域有薄有厚，光波通過(guò)透鏡的時(shí)間有早有晚，最后幾束光線匯集形成虛像的位置，就會(huì)落在最晚穿過(guò)透鏡的一束光線方向上。

簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，讓不同區(qū)域的光線花不同的時(shí)間通過(guò)介質(zhì)，就能控制光路的方向。

在傳統(tǒng)的方式里，光波通過(guò)材料的速度是由介質(zhì)本身決定的。要改變介質(zhì)的光學(xué)性質(zhì)也不是不行，我們可以想辦法調(diào)整溫度、壓力、內(nèi)部分子排列方式，但這種方式微操起來(lái)十分困難，成本很高。

所以，科學(xué)家們研究起了更可行的方案。

既然成像的本質(zhì)是改變光通過(guò)介質(zhì)的時(shí)間，那就換一個(gè)方式來(lái)達(dá)成這個(gè)需求。

咱們物理課上學(xué)過(guò)的光的衍射，也可以改變光波通過(guò)的速度，只要障礙物尺寸小于光波的波長(zhǎng)，就可以讓光線繞一次遠(yuǎn)路。

多設(shè)置幾個(gè)障礙物，光線就得多走一段時(shí)間，實(shí)現(xiàn)人為控制光速。

“超構(gòu)表面”的工作原理就在于此，介質(zhì)的不同區(qū)域中設(shè)置了不同的障礙物，讓人為設(shè)計(jì)光路成為可能。

在這枚超微型相機(jī)的“超構(gòu)表面”上，按規(guī)律排布了 160萬(wàn)個(gè)形狀各異的圓柱體作為障礙物，光線通過(guò)這些障礙物群會(huì)被調(diào)整成規(guī)定好的路線傳輸給感光元件。

把這些圓柱體放大看一看。

圖上密密麻麻的柱子和空隙，就是光波需要走的路，不同尺寸的圓柱體群對(duì)不同波長(zhǎng)的光發(fā)揮作用，引導(dǎo)光線順利進(jìn)入到感光元件。

但是考慮到圓柱體各自的形狀設(shè)計(jì)和它們的數(shù)量，要讓光路完全符合人類的設(shè)計(jì)，成功的可能性比大大小小所有考試全部拿滿分還要再小上幾個(gè)數(shù)量級(jí)。

能達(dá)到的最好效果是什么樣呢？傳給感光元件的畫面，是這個(gè)樣子滴。

這，摘了眼鏡看實(shí)物也就那樣了吧，這塊鏡頭散光有點(diǎn)嚴(yán)重啊。

得想個(gè)辦法把光影聚攏回來(lái)，才能得到高清大圖。

既然是光線聚焦能力欠佳的問(wèn)題，不如先拿一個(gè)光點(diǎn)來(lái)研究一下，應(yīng)該給鏡頭配一副多少度的“眼鏡”。

其中的原理嘛，就是把感光元件接收到的光信號(hào)全部扔給 AI 去處理嘍。

反正它們算得比人快，可以在不斷的試驗(yàn)和結(jié)果反饋過(guò)程中取得最優(yōu)調(diào)整結(jié)果，比眼鏡店的老板給你測(cè)視力都快。

光是把暈出去的光圈收回來(lái)還不夠，必須再讓 AI 重描一次邊。

這個(gè)提取強(qiáng)化輪廓特征的步驟，就是經(jīng)典老片轉(zhuǎn) 4K 的反卷積操作，描邊過(guò)程中還可以順便矯正一下畸變，補(bǔ)充一下像素讓畫質(zhì)更清晰。

經(jīng)算法處理后的照片，變成了這個(gè)樣子。

照片處理得確實(shí)不錯(cuò)，那么放在視頻上能不能行呢？

處理后的視頻效果，已經(jīng)到了可以與智能手機(jī)相媲美的程度。

不得不說(shuō)，超微型相機(jī)不僅光學(xué)材料的性能牛，算法也同樣強(qiáng)大。有了這一份算法加持，無(wú)論鏡頭多爛，畫質(zhì)都能救回來(lái)。

這種除外 ▼

不過(guò)也正是因?yàn)樾枰袕?qiáng)大的算法來(lái)還原畫質(zhì)，鏡頭和顯卡，你相機(jī)總得燒一個(gè)吧。

開(kāi)發(fā)人員的初衷是為了解決醫(yī)療器械的應(yīng)用范圍局限性，能夠讓納米級(jí)鏡頭代替人眼窺探病灶，為納米機(jī)器人的發(fā)展疊 buff。

但是，超微型相機(jī)，這個(gè)詞單拎出來(lái)就足夠讓人警惕了，更不用說(shuō)拍攝質(zhì)量還那么高清。

技術(shù)是一門好技術(shù)，有沒(méi)有被帶歪還得看人了。