【千兆像素相機推動分辨率的限制】

明道

【千兆像素相機推動分辨率的限制】

 

AWARE-2將西雅圖的監視之下

美國的研究人員已經推出了一款1千兆像素的攝像頭，大約有5倍盡可能多的像素作為當今最好的專業數碼相機，作為一個緊湊的消費類相機和近100倍。

此外，相機有一個更小的光圈比其他gigapixel的設備 - 這意味著，與其它傳感器不同的是，這個最新的相機推光器件從根本上解決限制。

該小組還展示了如何該設備可以使用於多種場合，包括監測，天文學和環境監測。

在過去，千兆像素的圖像中形成的1000個或更多萬像素的圖像拼接在一起，或通過掃描傳感器橫跨大格式圖像。

“快照”千兆像素圖像採集麻煩，但有幾個選項或正在開發中。

其中之一是3.2千兆像素數碼相機，將坐在內正在建設中的位於智利北部的大型綜合巡天望遠鏡（LSST），光學設備。

光圈效果

從理論上講，由透鏡解析的最小的細節由衍射限制，較大的透鏡 - 即，光圈越大 - 越小的細節，以確定它是可能的。

A 1毫米的孔徑應該是能夠解決約100萬像素，而應該是能夠解決100百萬像素1厘米的光圈。

的LSST，這將有的光圈數米，應該是能夠解決不只是圖像的gigapixels的，但terapixels。

然而，在實踐中，大鏡片很難達到它們的衍射極限。

一個問題是，大鏡頭弄髒的重點，特別是圍繞四肢畸變，更容易患。

透鏡設計者得到圓此問題，通過引入更多的透鏡元件和減少的視場。

然而，這些設備仍然普遍不能得到接近衍射極限。

推進衍射極限

不是一般的相機現在，在北卡羅萊納州杜克大學和他的同事大衛·布雷迪的要求已經創建了一個高清晰度的攝像頭，接近衍射極限。

被稱為AWARE-2，他們的相機具有光圈只有1.6厘米，還提供1千兆像素的分辨率。

對於可見光，也就是到衍射極限的2 gigapixels半路上。

AWARE-2採用了“多尺度”的設計，其中一個球面物鏡投射到一個球體上的粗圖像。

在這個領域中，一個數組了98 microcameras，每一個14萬像素的傳感器，重新調整和樣品圖像。

的設計方法是直接使用陣列微處理器的超級計算機的發展類似，布雷迪說。

我們建立supercameras使用數組的microcameras。

價格下降，布雷迪組的方法是有效的，因為它取代一個大的攝像頭，微型攝像機，這是不容易畸變的複合。

這也意味著削減成本：移動電話市場帶來了傳感器的成本降低到1元左右萬像素，這表明相機的AWARE-2的設計，可能有一天只需花費1000元gigapixel的。

布雷迪認為它應該有可能製造的照相機由2013年的不到10萬美元gigapixel的。

我們希望，我們的系統將在5至10年內達到$ 10,000元相機，他說。

然而，並不是每個人都留下了深刻印象。

阿拉巴馬大學的工程師戴維·波洛克認為AWARE-2攝像頭的患有“缺乏焦距”的。

較短的焦距往往有較低的“ f -數“ -即，更廣泛的相對孔-導致較少的熱噪聲。

另一方面，較短的焦距意味著更少的放大倍率：相機上的傳感器記錄的主題似乎很遙遠。

 

 

不是一般的相機

最小焦距

這是真正的AWARE-2的攝像頭，它提供了一個非常廣闊的領域來看，120°。

但布雷迪並不認為這個功能是不利的。

在我的經驗中，鏡頭設計師普遍認為能夠設計的最小焦距可能是件好事，他說。

我要說的是這次辯論中得到的心臟之間的戰鬥，良好和優秀的創新者的困境，他補充說。

目前的高像素數進行空中攝影和天文成像是非常好的系統，他們的設計師們自然不願相信，更好的辦法是...這是一個有趣的仗要打。

該小組還示出相機如何可以在許多不同的應用中使用。

在一個例子中，相機獲得的圖像進行分析，以確定有多少天鵝在湖上的湖在北卡羅萊納州。

在另一個例子中，一個監控圖像的細節，如汽車車牌號碼和個人臉被挑出來。

這項工作是描述自然。

關於作者

喬恩·卡特賴特是一個自由撰稿人，總部設在英國布里斯托爾

 

引用：http://physicsworld.com/cws/article/news/2012/jun/20/gigapixel-camera-pushes-resolution-limit