美國杜克大學在國防部資助下,開發出全球最快和最小的「超級數碼相機」,其拍攝的照片解像度達到10億像素,比現時一般數碼相機清晰100倍,按一次快門就可拍攝120度的大範圍景物,估計美方將應用於軍事監察,包括安裝在無人偵察機上查探外國軍情。大學方麵更計劃將相機微型化,希望最快7年內將它變成手持大小,打入尋常百姓家。
一般相機像素愈大,鏡頭體積亦會相應加大,例如天文學家用以觀測宇宙的10億像素設備,其鏡片動輒直徑以米計。但杜克大學最新的10億像素Aware-2相機,體積隻有75×50×50厘米,相當於兩部微波爐,較天文學家所用的10億像素級觀測儀器小一半以上,重量則約100磅。
如兩微波爐大 百相機組成
研究員解釋,相機體積大幅縮小,源於相機並非采用傳統的單一鏡頭,而是在一直徑6厘米的球形透鏡周圍,裝設98個各配備1400萬像素感應器的微型相機,各相機共用球形透鏡作拍攝,並由感應器修正影像。
照片的清晰度,相當於視力正常人類肉眼的5倍,換言之肉眼距離20呎可看清的景物,在距離100呎的位置仍可清楚顯示。研究員稱,相機可輕易放大800米外的微細景物,例如汽車車牌及道路指示牌等,方便大範圍觀察。使用者亦毋須再考慮對焦問題,因為照片由近百部相機拍攝,每部機對個別範圍作對焦。
清晰度相當於人眼5倍
相機可拍攝出橫向120度,縱向50度的廣角照片,其拍攝範圍遠大於一般天文界使用的10億像素級高清相機。以夏威夷大學天文Pan-STARRS望遠鏡的4個用以觀察近地天體的14億像素攝影機為例,每個隻能拍攝3度的天空。杜克大學的光學工程師布雷迪(David Brady)形容,以傳統數碼相機拍攝,「就像透過飲筒看世界」,而Aware-2「就像救火喉」。
另外,超級相機每次快門隻要1/10秒,因此毋須憂慮拍攝時間差異會令相中的移動對象移位。各鏡頭的數據在拍攝後會合成一張照片,並儲存於硬件,整個過程需時18秒。
僅攝黑白照 望研彩色輕巧版
Aware-2目前隻能拍攝黑白照,但科學家可望於今年底製成100億像素的超級彩色相機,每秒拍攝10張照片,接近拍攝影片速度。當前挑戰是將相機縮小,並減少耗電。研究人員預期明年可望推出商業用版本,傳媒及研究員將會是潛在用戶,估計最快7年後製成民用手提版本。目前製造一部Aware-2成本約10萬美元,未來量產時可望將成本降至1000美元。
這超級相機計劃由美國國防部高等研究計劃局撥款2500萬美元進行,期望發展出輕巧高清相機,應用於空中及地麵自動監察係統、在國內外進行監控,以及加強機場等設施的保安。