光线|一颗盐粒大小的相机,还真的能拍照?

先来猜一下图上的东西是什么 。

光线|一颗盐粒大小的相机,还真的能拍照?
文章图片

你能想到它竟然是一个相机吗?并且还是能正常拍摄的那种 。
别看它长得还没一粒米大 , 拍出来的照片效果可是一点都不差 。
有图有真相 。
左边是超微型相机拍摄的照片 ,
右边是普通光学相机拍摄的照片 。 ▼

光线|一颗盐粒大小的相机,还真的能拍照?
文章图片

超微型相机拍出来的照片 , 除了边缘有点模糊外 , 该有的细节它都能 “ 看得见 ” 。
这还不算 , 就连录视频也被它玩得明明白白 。
左边是普通相机拍摄的视频 ,
右边是超微型相机录制的视频 。 ▼

光线|一颗盐粒大小的相机,还真的能拍照?
文章图片

视频里的花瓣纹路丝丝分明 , 我拿自己的眼睛都不一定能看得到这些细节 。
所以这枚比瞳孔还小的相机 , 为什么可以看得这么清楚?
这要归功于一种叫做 “ 超构表面 ”的新材料 , 这是超微型相机明察秋毫的关键 , 它与传统的光学构件有着完全不同的光学性能 。
传统镜头需要将不同功能的透镜组合起来使用 , 把光线调整成合适的光路 。

光线|一颗盐粒大小的相机,还真的能拍照?
文章图片

而透镜调整光路的理论核心 , 是光波在材料中减速通过 。
透镜的不同区域有薄有厚 , 光波通过透镜的时间有早有晚 , 最后几束光线汇集形成虚像的位置 , 就会落在最晚穿过透镜的一束光线方向上 。

光线|一颗盐粒大小的相机,还真的能拍照?
文章图片

简单来说 , 让不同区域的光线花不同的时间通过介质 , 就能控制光路的方向 。
在传统的方式里 , 光波通过材料的速度是由介质本身决定的 。 要改变介质的光学性质也不是不行 , 我们可以想办法调整温度、压力、内部分子排列方式 , 但这种方式微操起来十分困难 , 成本很高 。
所以 , 科学家们研究起了更可行的方案 。
既然成像的本质是改变光通过介质的时间 , 那就换一个方式来达成这个需求 。
咱们物理课上学过的光的衍射 , 也可以改变光波通过的速度 , 只要障碍物尺寸小于光波的波长 , 就可以让光线绕一次远路 。

光线|一颗盐粒大小的相机,还真的能拍照?
文章图片

多设置几个障碍物 , 光线就得多走一段时间 , 实现人为控制光速 。

推荐阅读