您可能會(huì)對(duì)最新智能手機(jī)中的攝像頭技術(shù)感到非常滿意，該技術(shù)可以識(shí)別您的臉部并以超高清拍攝慢動(dòng)作視頻。但是，這些技術(shù)壯舉僅僅是正在進(jìn)行的一場(chǎng)更大革命的開始。

最新的相機(jī)研究正在從增加百萬(wàn)像素的數(shù)量轉(zhuǎn)向?qū)⑾鄼C(jī)數(shù)據(jù)與計(jì)算處理融合在一起。那樣的話，我們并不是說(shuō)要在圖像上添加效果和濾鏡的Photoshop處理方式，而是一種根本的新方法，即傳入的數(shù)據(jù)實(shí)際上可能根本不像圖像。經(jīng)過一系列計(jì)算步驟后，它才成為圖像，這些計(jì)算步驟通常涉及復(fù)雜的數(shù)學(xué)運(yùn)算并為光如何傳播穿過場(chǎng)景或相機(jī)建模。

這一額外的計(jì)算處理層使我們擺脫了傳統(tǒng)成像技術(shù)的束縛。有一天，我們甚至可能不再需要傳統(tǒng)意義上的相機(jī)。取而代之的是，我們將使用光檢測(cè)器，而僅僅幾年前我們從未考慮過將其用于成像。他們將能夠做令人難以置信的事情，例如透過霧看，在人體內(nèi)部甚至在墻壁后面。

單像素相機(jī)

一個(gè)極端的例子是單像素相機(jī)，它依賴于一個(gè)非常簡(jiǎn)單的原理。典型的相機(jī)使用大量像素(微小的傳感器元件)來(lái)捕獲可能由單個(gè)光源照明的場(chǎng)景。但是，您也可以采用其他方法進(jìn)行處理，以單個(gè)像素捕獲來(lái)自許多光源的信息。

為此，您需要一個(gè)受控的光源，例如，一個(gè)簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)投影儀，可以一次或以一系列不同的模式照亮場(chǎng)景。然后，對(duì)于每個(gè)照明點(diǎn)或圖案，您要測(cè)量反射的光量并將所有內(nèi)容加在一起以創(chuàng)建最終圖像。

顯然，以這種方式拍攝照片的缺點(diǎn)在于，您必須發(fā)出大量照明點(diǎn)或圖案才能生成一張圖像(使用普通相機(jī)只能拍攝一張快照)。但是這種形式的成像將允許您創(chuàng)建其他方式無(wú)法實(shí)現(xiàn)的攝像機(jī)，例如，它們可以在可見光譜之外的光波長(zhǎng)下工作，而在這些波長(zhǎng)下，好的檢測(cè)器無(wú)法制成攝像機(jī)。