曲面圖像傳感器有望顛覆數(shù)碼相機行業(yè)，讓手機鏡頭媲美專業(yè)相機

近日，光學(xué)學(xué)會期刊《光學(xué)快報》（Optics Express）報道了微軟研究院與休斯研究實驗室（HRL）研究人員合作開發(fā)的新型曲面透鏡制造方法，該方法能夠在現(xiàn)有的商業(yè)化平面圖像傳感器的基礎(chǔ)上制造出三維曲面圖像傳感器，并且其球面曲率將會是前人所報道的曲面圖像傳感器的三倍之多！

研究者將該曲面?zhèn)鞲衅饔糜谝慌_原型測試相機，并且與目前的高端商用單反相機（SLR）對比，結(jié)果是新型曲面?zhèn)鞲衅飨鄼C在整個視野的成像分辨率更高！

很多人都有過在昏暗的餐廳和街頭拍照的體驗，拍出的照片往往模糊不清、布滿噪點。未來，如果利用這種方法把傳統(tǒng)相機中的平面圖像傳感器彎曲成新型曲面圖像傳感器，將大大提升昏暗或夜景條件下的拍攝質(zhì)量。

“我們這種方法可以直接應(yīng)用于商業(yè)化平面圖像傳感器，所以有望創(chuàng)造出一類新型相機，其尺寸較小但成像質(zhì)量卻與大尺寸相機中的圖像傳感器相當(dāng)，”微軟研究院的布萊恩·岡特（Brian Guenter）說，“除了能夠改進消費級相機之外，這類曲面圖像傳感器還可以為監(jiān)控、頭顯設(shè)備以及無人駕駛汽車導(dǎo)航等多種應(yīng)用提供更好的相機”。

目前大部分相機使用的鏡頭都是由多個光學(xué)元件組成的，一方面是為了校正各種光學(xué)誤差或像差，另一方面是用來處理圖像以便其可被平面?zhèn)鞲衅魉鶛z測到。反之，如果使用曲面圖像傳感器，這就意味著會簡化很多校正和平坦化圖像的工作，換句話說，可以使用較少的光學(xué)元件。

“使用曲面?zhèn)鞲衅�，就意味著能以更高效的方式校正像差，更容易地制造出大廣角鏡頭，從而在整個視場中都能產(chǎn)生清晰的圖像；或者能容易地制造超快速鏡頭，在弱光照條件下產(chǎn)生更高質(zhì)量的圖像，”微軟研究團隊成員尼爾·喬希（Neel Joshi）說，“另外，這也使得相機在整個圖像上實現(xiàn)均勻照明變得更簡單了�！�

研究團隊成員理查德·斯塔克利（Richard Stoakley）說：“雖然曲面圖像傳感器的優(yōu)點早已眾所周知，但我們的工作成功證明了利用曲面圖像傳感器來制造相機是切實可行的。”

不斷追逐理想相機

這種新型曲面圖像傳感器的制造方法源自于七年前研究者早已深埋于心的一個問題：“理想的相機究竟是什么樣的？”他們認為，理想的相機應(yīng)該是微型的、在極弱光照條件下也能拍攝成像，并且成像質(zhì)量超級清晰的。

“當(dāng)時，這樣的相機幾乎是不可能的”，岡特說�！拔覀儺�(dāng)時想，如果能夠制造更快速的鏡頭并改進光學(xué)元件，我們就有望使用較小的傳感器，并且同時能夠收集足夠的光線以獲得良好的圖像。這種想法促使我們開始研究曲面圖像傳感器，以期能夠?qū)崿F(xiàn)突破性的成像性能。”

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