如何开发平面镜头，具有广角效果？

文/陈根

为了能够拍摄全景，摄影师通常使用鱼眼镜头，即一种由多块曲面玻璃制成的超广角镜头，鱼眼镜头能够扭曲入射光，产生像气泡一样的宽图像。

然而，由于鱼眼镜头球形、多片的设计使得鱼眼镜头天生体积庞大，且生产成本通常很高，因此，很难被应用到智能手机等轻便设备中。

现在，麻省理工学院和麻省大学洛厄尔分校的工程师们设计了一种完全平坦的广角镜头，这是第一个平面并且能够产生清晰的180度全景图像的鱼眼镜头。

新的鱼眼镜头由一块单层的毫米薄玻璃组成，玻璃的一面覆盖着微小的结构，精确地散射入射光以产生全景图像，就像传统的弯曲多元素鱼眼镜头组件一样。

在一个演示中，新的镜头被调整为在光谱的中红外区域工作。研究小组使用配备了金属片的成像装置来拍摄条纹目标的照片。随后，他们比较了在整个场景中不同角度拍摄的照片质量，发现新镜头产生的条纹图像清晰清晰，即使在相机的视野边缘，跨度也接近180度。

在另一项研究中，研究小组令新透镜在近红外波长下工作，并把其插入一个用来测试成像仪器的模拟装置。下一步，他们将巴黎的场景输入模拟，由黑白图像拼接而成，形成全景。结果显示，新镜头捕捉到了全景的一切，无论是中心还是边缘，分辨率都非常好。

此外，这种新的设计可能会被应用到一系列的应用中，包括直接内置在智能手机和笔记本电脑上，而不是作为笨重的附加组件进行物理连接等。这种低轮廓镜片还可以集成到医疗成像设备中，例如内窥镜，以及虚拟现实眼镜、可穿戴电子设备和其他计算机视觉设备中。显然，这种高分辨率和相对广角的新设计将具有广阔前景，也为镜头的制造和创新提供了机遇。

目前，研究人员已在《纳米快报》上发表了他们的研究结果。