人類一(yī)直在追求分(fèn)辨(biàn)率更(gèng)高的顯像技術,以獲得更清晰的(de)圖像,一項新(xīn)研究讓“最清晰”圖像(xiàng)成為現(xiàn)實。這一圖像在每英寸(約合(hé)2.54厘米)距離上可以有10萬個像素點,這是(shì)光學分(fèn)辨領域無法(fǎ)超越的理論極限。
英國《自(zì)然?納米技術》雜誌12日在線刊登報告說,新加坡研究人員完成(chéng)了這樣一(yī)幅(fú)圖像。這是一幅常用作圖像測試的彩色女子頭(tóu)像(xiàng)“萊娜”,整幅頭像(xiàng)大小隻有50微米見方,它的清晰程度達到光學分辨率的理論極限,即在(zài)每250納米距離上安放一個像素點(diǎn)。
之所以說這是理論(lùn)極限,是因為光的衍射性質決定,如果(guǒ)兩個像素點之間的距離低於250納米,它們發出(chū)或反射的光(guāng)就會互相影響,使圖像模糊。我們在日常生活中也有這樣的經驗,如果兩個物體靠得太近,它們快要(yào)接觸的邊緣位(wèi)置看起來會變得模糊。
要達到這樣的清晰度,使用顏料噴塗等傳統手段是非常(cháng)困難的。研究人員此次利用了納米尺度上的光學原理。“萊娜”的每個像(xiàng)素點實際上是由(yóu)4個納米級(jí)的金屬柱組成的,根據等離子共振原(yuán)理,如果調整4個金屬柱的大小和間距,它們作為一個(gè)整體反射出的(de)光就會呈現出不同顏色,通過這種方法可得到一個全彩色的(de)“顏料盤”。
不過,用這種技術製成的圖像(xiàng)已經遠超出人眼的分辨(biàn)能力,要用光學顯(xiǎn)微鏡才能分辨,而它的分辨率也已經達到了光(guāng)學顯微(wēi)鏡(jìng)的極限(xiàn)。
研究人員表示,這項技術有多種應用前(qián)景,比如(rú)可用來在目標物體的某個角(jiǎo)落印下極小的水印,起到保密或驗證的作用;還可用於製造新一代光盤,憑借密集的像素點儲存大量(liàng)信息。
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