人類一直在追求分辨率更高的顯像技術,以獲得更清晰的圖像,一項新研究讓“最清晰”圖像成為現實。這一圖像在每英寸(約合2.54厘米)距離上可以有10萬個像素點,這是光學分辨領域無法超越的理論極限。

英國《自然·納米技術》雜志12日在線刊登報告說,新加坡研究人員完成了這樣一幅圖像。這是一幅常用作圖像測試的彩色女子頭像“萊娜”,整幅頭像大小只有50微米見方,它的清晰程度達到光學分辨率的理論極限,即在每250納米距離上安放一個像素點。

之所以說這是理論極限,是因為光的衍射性質決定,如果兩個像素點之間的距離低于250納米,它們發出或反射的光就會互相影響,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,它們快要接觸的邊緣位置看起來會變得模糊。

要達到這樣的清晰度,使用顏料噴涂等傳統手段是非常困難的。研究人員此次利用了納米尺度上的光學原理。“萊娜”的每個像素點實際上是由4個納米級的金屬柱組成的,根據等離子共振原理,如果調整4個金屬柱的大小和間距,它們作為一個整體反射出的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“顏料盤”。

不過,用這種技術制成的圖像已經遠超出人眼的分辨能力,要用光學顯微鏡才能分辨,而它的分辨率也已經達到了光學顯微鏡的極限。

研究人員表示,這項技術有多種應用前景,比如可用來在目標物體的某個角落印下極小的水印,起到保密或驗證的作用;還可用于制造新一代光盤,憑借密集的像素點儲存大量信息。