2008年03月21日 10:48
北京時間3月21日消息，據國外媒體報道，無論手持照相機還是在電腦螢幕上進行觀看，具有一個主鏡頭的照相機只能拍攝到平面二維圖像。目前，美國斯坦福大學研究人員突破了二維圖像限制，使用12616個微型鏡頭可設計獲得高清晰三維相機。同時，該項技術也可以設計一種多孔成像感測器。
你是否想過數位相機通過數千個微型鏡頭所呈現的世界是怎樣的嗎？負責此項研究的斯坦福大學電子工程學阿巴斯·埃爾·伽馬爾教授和同事們在設計的“多孔成像感測器”基礎上研製了新型三維相機，該相機不僅可以獲得二維圖像，所拍圖像還具有更大的價值──這種“電子深奧圖像”可呈現從照相機到拍攝實物之間的距離，這是一種超級三維圖像。這是由一個12616個微型鏡頭組成的感測器，每個鏡頭的像素單位縮小至0.7微米，這比標準數位相機像素單位小數倍。他們將這樣的256像素的微型鏡頭排列組合在一起。
據悉，伽馬爾共同完成這項研究的同事還有斯坦福大學研究生基思·菲弗和電子工程教授菲利普·汪，菲弗說，“這個三維相機就像一個晶片上放置了大量的微型鏡頭，相機的像素為3兆，相當於排列組合了12616個256像素的鏡頭。”
用三維相機拍攝人體面部表情，不僅可以獲得十分清晰的圖像效果，還能夠精確記錄照相機與眼睛、鼻子、耳朵、下頜等器官之間的距離。其潛在的科技優勢可用於安全領域的臉部識別。同時，這個可獲得“深奧資訊”的照相機還有諸多應用領域，如：生物學成像、3D列印、建立3D目標、設計人體在虛擬世界的景象以及3D建築模型設計。這項最新三維成像技術可對任何物體進行拍照，近距和遠距均可實現。但是拍攝之後人們可能需要對圖像散焦部分通過電腦軟體進行編輯處理。掌握拍攝物體的實際距離可使機器人具有比人更好的視覺空間感，使機器人能夠勝任精密的操作任務。這三位研究人員的研究報告發表在2月出版的《電氣電子工程師協會＆國際固態電子電路會議技術摘要期刊》上。
這個多孔三維相機看上去就像一個普通照相機，同時它與體形小一些的手機攝像頭有相似之處。菲弗稱，隨著手機日新月異的發展，照相機拍照已成為手機一個顯著功能。目前世界上多數的數位相機都可以集成在手機上。
三個設計者相信他們的三維相機具有許多關鍵性優勢。這種照相機很小，不需要鐳射進行成像和複雜龐大的照相儀器，也不需要照片的多樣化和合成標準。然而，由於每256像素的鏡頭只拍攝一種色彩，這種照相機卻可實現卓越的色彩效果，而普通數位相機中，紅像素排列的下一個就是綠像素，在像素點之間很容易出現色度亮度干擾問題。
伽馬爾指出，另一個優勢是普通數位相機不具備它如此低的像素。這個三維相機的鏡頭已接近於拍攝最小光學解析成像範圍，使用低像素的相機所拍攝的照片品質會差一些。但是最新設計的三維相機基於“多孔成像感測器”，更小的像素卻能夠形成更深奧的圖像資訊。
這項技術也有助於實現千兆像素相機拍攝大型圖片，千兆像素是現今最高7兆像素相機的140倍。這對於三維相機而言並不是一個難題，只需添加更多的微型鏡頭就可實現千兆像素的成像效果。此外，該技術建造的千兆像素相機所拍圖片是由無數個鏡頭畫面重疊實現的，其中部分鏡頭的畫面壞點不會影響整體圖像效果。
目前，他們正在與相機製造商合作提供詳細的微型鏡頭設計資料。最終生產出來的三維相機可能會比現在的數位相機成本更低一些，這是因為這種相機的主鏡頭品質已不再具有重要意義了。菲弗說，“我們相信相機製造商可以削減主鏡頭所需成本，將其用於研製更複雜的半導體。”
