下一代相機可能會在墻后看到

您可能會對最新智能手機中的攝像頭技術感到非常滿意，該技術可以識別您的臉部并以超高清拍攝慢動作視頻。但是，這些技術壯舉僅僅是正在進行的一場更大革命的開始。

最新的相機研究正在從增加百萬像素的數量轉向將相機數據與計算處理融合在一起。那樣的話，我們并不是說要在圖像上添加效果和濾鏡的Photoshop處理方式，而是一種根本的新方法，即傳入的數據實際上可能根本不像圖像。經過一系列計算步驟后，它才成為圖像，這些計算步驟通常涉及復雜的數學運算并為光如何傳播穿過場景或相機建模。

這一額外的計算處理層使我們擺脫了傳統成像技術的束縛。有一天，我們甚至可能不再需要傳統意義上的相機。取而代之的是，我們將使用光檢測器，而僅僅幾年前我們從未考慮過將其用于成像。他們將能夠做令人難以置信的事情，例如透過霧看，在人體內部甚至在墻壁后面。

單像素相機

一個極端的例子是單像素相機，它依賴于一個非常簡單的原理。典型的相機使用大量像素(微小的傳感器元件)來捕獲可能由單個光源照明的場景。但是，您也可以采用其他方法進行處理，以單個像素捕獲來自許多光源的信息。

為此，您需要一個受控的光源，例如，一個簡單的數據投影儀，可以一次或以一系列不同的模式照亮場景。然后，對于每個照明點或圖案，您要測量反射的光量并將所有內容加在一起以創建最終圖像。

顯然，以這種方式拍攝照片的缺點在于，您必須發出大量照明點或圖案才能生成一張圖像(使用普通相機只能拍攝一張快照)。但是這種形式的成像將允許您創建其他方式無法實現的攝像機，例如，它們可以在可見光譜之外的光波長下工作，而在這些波長下，好的檢測器無法制成攝像機。