先来猜一下图上的东西是什么 。

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你能想到它竟然是一个相机吗？并且还是能正常拍摄的那种 。
别看它长得还没一粒米大 ， 拍出来的照片效果可是一点都不差 。
有图有真相 。
左边是超微型相机拍摄的照片 ，
右边是普通光学相机拍摄的照片 。 ▼

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超微型相机拍出来的照片 ， 除了边缘有点模糊外 ， 该有的细节它都能 “ 看得见 ” 。
这还不算 ， 就连录视频也被它玩得明明白白 。
左边是普通相机拍摄的视频 ，
右边是超微型相机录制的视频 。 ▼

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视频里的花瓣纹路丝丝分明 ， 我拿自己的眼睛都不一定能看得到这些细节 。
所以这枚比瞳孔还小的相机 ， 为什么可以看得这么清楚？
这要归功于一种叫做 “ 超构表面 ”的新材料 ， 这是超微型相机明察秋毫的关键 ， 它与传统的光学构件有着完全不同的光学性能 。
传统镜头需要将不同功能的透镜组合起来使用 ， 把光线调整成合适的光路 。

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而透镜调整光路的理论核心 ， 是光波在材料中减速通过 。
透镜的不同区域有薄有厚 ， 光波通过透镜的时间有早有晚 ， 最后几束光线汇集形成虚像的位置 ， 就会落在最晚穿过透镜的一束光线方向上 。

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简单来说 ， 让不同区域的光线花不同的时间通过介质 ， 就能控制光路的方向 。
在传统的方式里 ， 光波通过材料的速度是由介质本身决定的 。 要改变介质的光学性质也不是不行 ， 我们可以想办法调整温度、压力、内部分子排列方式 ， 但这种方式微操起来十分困难 ， 成本很高 。
所以 ， 科学家们研究起了更可行的方案 。
既然成像的本质是改变光通过介质的时间 ， 那就换一个方式来达成这个需求 。
咱们物理课上学过的光的衍射 ， 也可以改变光波通过的速度 ， 只要障碍物尺寸小于光波的波长 ， 就可以让光线绕一次远路 。

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多设置几个障碍物 ， 光线就得多走一段时间 ， 实现人为控制光速 。
“ 超构表面 ” 的工作原理就在于此 ， 介质的不同区域中设置了不同的障碍物 ， 让人为设计光路成为可能 。
在这枚超微型相机的 “ 超构表面 ” 上 ， 按规律排布了 160 万个形状各异的圆柱体作为障碍物 ， 光线通过这些障碍物群会被调整成规定好的路线传输给感光元件 。

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【一颗盐粒大小的相机，还真的能拍照？】把这些圆柱体放大看一看 。

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图上密密麻麻的柱子和空隙 ， 就是光波需要走的路 ， 不同尺寸的圆柱体群对不同波长的光发挥作用 ， 引导光线顺利进入到感光元件 。
但是考虑到圆柱体各自的形状设计和它们的数量 ， 要让光路完全符合人类的设计 ， 成功的可能性比大大小小所有考试全部拿满分还要再小上几个数量级 。