研究人員設計了一種新的緊湊型相機，利用金屬透鏡陣列用於操縱光線的扁平納米圖案表面，以獲取高質量的廣角圖像。

以前這種類型的成像通常需要的笨重鏡頭，這種新方法可以使廣角相機被納入智能手機和用於汽車或無人機等交通工具的便攜式成像設備中。中國南京大學的Tao Li及其同事在Optica（Optica出版集團的高影響力研究雜誌）上報告了他們的新型超薄相機。這種新的相機只有0.3厘米厚，可以在120度以上的視角下產生清晰的場景圖像。

廣角成像對於捕捉大量的信息很有用，可以創造出令人驚嘆的高質量圖像。對於機器視覺應用，如自動駕駛和基於無人機的監控，廣角成像可以提高性能和安全性，例如，在車輛倒車時，揭示出你本來看不到的障礙物。為了創造一個極其緊湊的廣角相機，研究人員使用了一個金屬透鏡陣列，每個金屬透鏡都能捕捉到廣角場景的某些部分，然後，這些圖像被拼接在一起，形成一個廣角圖像，而圖像質量沒有任何下降。

廣角成像通常是通過魚眼複合鏡頭或其他類型的多層鏡頭完成的。儘管研究人員以前曾試圖使用金屬鏡片來製造廣角相機，但它們往往會出現圖像質量差或其他缺點。在新的工作中，研究人員使用了一個金屬透鏡陣列，每個金屬透鏡都被精心設計為聚焦於不同的照明角度範圍。這使得每個鏡頭都能清晰地對廣角物體或場景的一部分成像。然後，每個圖像中最清晰的部分可以通過計算拼接在一起，形成最終的圖像。

由於元面的靈活設計，每個鏡頭的聚焦和成像性能都可以獨立優化，這在拼接過程中產生了高質量的最終廣角圖像。更重要的是，該陣列可以只用一層材料來製造，這有助於降低成本。為了展示這種新方法，研究人員使用納米加工技術製造了一個金屬ens陣列，並將其直接安裝在一個CMOS傳感器上，創造了一個尺寸約為1厘米×1厘米×0.3厘米的平面相機。然後他們用這個相機對一個廣角場景進行成像，這個場景是通過使用兩個投影儀來照亮相機周圍15厘米處的一個弧形屏幕而形成的。

他們將他們的新平面相機與基於單一傳統金屬片的相機進行了比較，同時對投射在弧形屏幕上的”南京大學”字樣進行成像。平面相機產生的圖像清晰地顯示了每一個字母，其視角大於120°，比基於傳統金屬絲網相機的視角大三倍以上。研究人員指出，這項研究中展示的平面相機使用了直徑僅為0.3毫米的單個金屬片。他們計劃將這些放大到大約1到5毫米，以提高相機的成像質量。經過優化後，該陣列可以進行大規模生產，以降低每個設備的成本。