華人造出無鏡頭相機拍得比顯微鏡還清楚

2026-03-29 | 來源: DeepTech深科技 | 轉到微信 | 有0人參與評論 | 字體: 放大縮小 | 收藏 | 打印

當我們觀察手機攝像頭時，你能清楚的看到玻璃保護層下的那組小鏡頭，沒了它手機就拍不了照。但是，如果把鏡頭拿掉，就剩一塊光禿禿的芯片，它還能成像嗎？

近日，美國康涅狄格大學的鄭國安教授團隊造出了一台完全沒有鏡頭的相機，只用九塊小芯片拼在一起，就能實現在厘米級工作距離下分辨亞微米的特征，而且成像視場比芯片本身大十幾倍。

這台成像系統叫 MASI，全稱是多尺度孔徑合成成像儀。

（來源：https://www.nature.com/articles/s41467-025-65661-8）

鄭國安告訴 DeepTech：“從分辨率角度講，我們實現了使用多個傳感器來突破單個傳感器的物理極限。我們用九個傳感器合成之後，在 2.2 厘米的工作距離上分辨出了 780 納米線寬。這在常見光學成像方案中非常難做到，要分辨這麼小的細節，通常得把物體放得非常靠近光學系統或顯微鏡。”

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有了這項技術，在工業檢測上能在遠距離分辨微米級瑕疵；若進一步小型化，有望用於手術器械，穿過狹小通道看到體腔深處。

他們團隊用 MASI 拍了一個人的指紋，單個傳感器的尺寸只有 4.6 乘以 3.4 毫米，只能拍到指紋的一小部分。但是，他們通過計算場擴展的方法，把芯片捕捉到的光波信息往四周數字外推，再反向傳播回物體平面，由原本單個芯片采集到的一小部分信息，最終擴展出了一張 16.6 乘 15.4 毫米的完整指紋圖，成像面積擴大了 16 倍，指紋上的脊線和汗孔都看得一清二楚。