科技生活| 超強相機捕捉驚人細節 千兆像素由數十鏡頭集成

[星島綜合報道] 杜克大學(Duke University)的科學家已經開發出一種超強新相機,它結合了幾十個鏡頭,以數千兆像素的解像度,在三維空間中捕捉圖像和視頻。

該儀器被稱為多相機陣列顯微鏡(MCAM, Multi Camera Array Microscope),它由54個不同的鏡頭組成,從略微不同的角度捕捉一個物體。然後,所得到的圖像被拼接在一起,形成一個巨大的圖像,其解像度達到了千兆像素的水平,即這大約是普通智能手機相機所能提供的50100倍,或者是高階型號的10倍。而且,由於有許多不同的重疊視角,它還提供了主體的三維視圖,這可以揭示出以前未見過的新信息。

MCAM不只是捕捉靜態圖像,該設備能夠以每秒230幀的速度在135平方厘米(21)的區域內捕捉3D視頻。這當然會導致一個重大的數據處理障礙,圖像總量超過每秒5千兆像素,這意味著相機在幾分鐘內就能產生數兆字節的數據。因此,該團隊開發了機器學習輔助算法來有效地計算這些數字。

幾個研究小組已經將該系統投入工作,觀察不同的生物群體,如螞蟻,在實驗室圍欄中自由移動。一個小組觀察了果蠅的活動,其細節幾乎達到了細胞水平。另一個小組觀察了斑馬魚從幼蟲到成年的發育過程,還有一個小組仍在觀察這些魚對神經活性藥物的反應。

該研究的主要作者Roarke Horstmeyer說:「當我們研究斑馬魚的同事第一次使用它時,他們被震驚了。它立即揭示了他們以前從未見過的涉及音高和深度的新行為。」

該團隊表示,這項技術可以被用於觀察大批量的實驗對象,如細胞培養物,並較其他儀器早了很多發現它們的變化。其他可能的用途包括對美術品或收藏品進行「指紋識別」,以監測贋品。

圖片:Duke University

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