EPFL研究人员和佳能创造了一种可以对光子成像的相机

EPFL 研究人员与佳能科学家合作开发了一种新型相机，可以对最小的光粒子——光子进行成像。他们制造的相机称为 MegaX，据说是对单光子雪崩二极管或 SPAD 超过 15 年研究的结晶。SPAD 是用于下一代以图像为中心的技术的光传感器。

科学家们创造的相机的显着特点是它能够捕获和计算人眼不可见的光子。人类只能看到连续光束光子，就像激光指示器中使用的那样。MegaX 可以填充单个光子和光线的轨迹。该团队表示，当它们以视频形式显示时，它们看起来就像流星。

为了能够看到单个光子的移动，该团队必须将胶片速度降低 3 亿倍。MegaX速度极快，每秒最多可拍摄 24,000 张图像。相比之下，电影以每秒 24 张图像的速度拍摄。MegaX 还拥有非常大的动态范围，可以生成 3D 表示，同时对这些表示进行深度分割。

MegaX 背后的团队表示，它可用于结合虚拟现实和增强现实的应用程序。相机能够捕获单个光子并将它们转换为存储在内存中的电信号。获得光子的过程需要一纳秒。相机还能够精确检测光子何时撞击传感器并测量光子在发射它的物体和相机之间传播所需的时间。这使它能够计算与发射光子的源的距离或飞行时间。

飞行时间对于让相机快速生成图像尤为重要。相机的一个关键特性是它能够同时捕捉非常亮和非常暗的区域，大大增加了动态范围。该团队目前正在努力减小相机的像素尺寸，与普通相机的 0.9 µm 像素尺寸相比，该尺寸目前非常大，为 9 µm。