來自普林斯頓大學和華盛頓大學的科研團隊近日開發出了一種微型相機感測器。 它的尺寸只有一粒鹽那麼大，但也可以拍攝出清晰的全彩圖像。 這種新感測器是由一種捕捉光線的元表面製成的，可以放大到將整個表面變成感測器。

該設備看起來不過是一塊刻有圓形圖案的透明面板。 這個半毫米寬的圓形包含 160 萬個圓柱體，每個圓柱體都經過精心設計，以恰到好處的方式彎曲光線，從而使陣列作為一個整體形成光波陣面（optical wavefront）。 然後，信號處理演算法從該數據中產生一個圖像。

由此產生的圖像比其他小型感測器要清晰得多。 在測試中，該團隊顯示，新的感測器捕獲了720 x720像素的全彩圖像，在自然光下捕獲波長在400至700奈米之間的圖像，空間解析度為每毫米214個線對。 它的視野為 40 度，f 數為 2，研究人員說，這些照片與傳統的複合相機鏡頭拍攝的照片相當，後者比他們的新感測器大 50 萬倍。

后處理演算法在提高圖像品質方面做了很多繁重的工作，這些演算法是與元表面一起設計的，以確保它們能很好地協同工作。 另一個優點是這些設備的生產很簡單，這意味著它們應該比較容易擴大生產規模。 它們由氮化矽製成，表面的納米結構可以用深紫外光刻技術生產，這種技術已經用於製造半導體。

該團隊說，如果它們被大規模生產，這些設備可用於身體的醫療成像，為小型機器人提供更好的視覺，或者甚至通過在一個表面上鋪設數千個這樣的感測器，將基本上任何東西變成一個攝像頭。

這項研究發表在《Nature Communications》上

Source: Princeton University