近日美國普林斯頓大學及華盛頓大學共同發佈一項名為 metasurface (元表面) 的攝影技術成果，該研究項目聲稱可將相機體積壓縮至一顆鹽粒的大小，再透過機械學習以人功智能運算，將影像處理成可應用的質素。該技術主要針對醫學用途，並有機會打破手機攝影組件的物理限制，光學組件部份體積更只有傳統鏡頭 50 萬份之一。

據官方的資料指出，metasuface 的結構，主要由氮化矽組成 (Si₃N₄)，可在 0.5mm 寛的正方面上排列多達 160 萬支由氮化矽組成的柱體，每條柱的體積與愛滋病毒相若，僅直徑100-290nm，這就是報告指出可以將體縮到只有 50 萬份之一的原因。由於其體積細小，理論上完成品可以植入人體內，並可以造成列陣在人體內拍攝相片，幫助醫生分析病症。

報告又指出，新發表的成果算是該項目的第二代成果，解決上一代多項問題。第一代接收光線組件仍然受物理限制影響，主要是因為微細管道所產生的嚴重色散 (chromatic aberration) 問題，以及視角太狹窄等限制。新技術透過感光元件背後的神經元網絡電腦運算，可以將受色散問題影響的模糊影像修正成接近正規相機所拍攝的質素，甚至能將顏色完整地保存。過往要在實驗室內使用鐳射光線反射才能理想的影像效果，現在新技術用於日常環境下拍攝，成像也變得可用。而神經元電腦運算，亦是首度被應用於這種納米級光學研究的領域。

除了醫學用途外，新技術最直接的民用功能莫過於手機攝影模組。目前手機正面對功能越強，模組越大的問題。Metasurface 除了可將相機體積大幅壓縮外，甚至可以鋪在任何物件表面上也能實現拍攝功能，其發展潛力將會相當龐大。

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來源：Princeton University via Vice