这个相机镜头可以同时对焦近处和远处

这些玩偶与相机的距离各不相同——从30厘米(底部)到3.3米(顶部)——但都清晰对焦，这要归功于一种受已灭绝三叶虫眼睛启发的新型镜头。

在开国元勋发明双焦点眼镜前大约4亿年，现已灭绝的三叶虫Dalmanitinasocialis已经有了更高级的版本(SN:2/2/74)。海洋生物不仅可以看到近处和远处的事物，它还可以同时看到两个距离——大多数眼睛和相机都无法看到的能力。

现在，一种新型相机可以像这只三叶虫一样观察世界。研究人员4月19日在NatureCommunications上报告说，受D.socialis眼睛的启发，相机可以同时聚焦在三厘米到近两公里之间的任意两个点上。

“在光学领域，存在一个问题，”位于马里兰州盖瑟斯堡的国家标准与技术研究所的物理学家AmitAgrawal说。如果你想将一个镜头聚焦到两个不同的点，你根本做不到，他说。

Agrawal认为，如果相机能像三叶虫一样看东西，它就能捕捉到具有更高景深的高质量图像。高景深——相机可以聚焦的最近点和最远点之间的距离——对于相对较新的光场摄影技术很重要，该技术使用许多微型镜头来制作3-D照片。

为了模仿三叶虫的能力，该团队构建了一种超透镜，一种由数百万个不同大小的矩形纳米柱组成的平面透镜，它们排列成城市景观——如果摩天大楼是人类头发宽度的百分之二的话。纳米柱充当障碍物，根据它们的形状、大小和排列以不同的方式弯曲光线。研究人员对柱子进行了排列，使一些光线穿过透镜的一部分，而另一些光线穿过另一部分，从而形成两个不同的焦点。

为了在光场相机中使用该设备，该团队随后构建了一系列相同的超透镜，可以捕捉数千张微小的图像。组合后，结果是一张近处和远处都清晰对焦但中间模糊的图像。然后使用一种机器学习计算机程序来锐化模糊的位。

实现大景深可以帮助程序恢复深度信息，德国锡根大学的计算成像科学家IvoIhrke说，他没有参与这项研究。标准图像不包含关于照片中物体距离的信息，但3-D图像包含。所以能捕捉到的深度信息越多越好。

三叶虫方法并不是提高视力范围的唯一方法。Ihrke说，使用不同方法的其他相机已经实现了类似的景深。例如，Raytrix公司制造的光场相机包含一系列三种不同类型的微型玻璃透镜，它们协同工作，每种类型都经过专门设计，可以从特定距离聚焦光线。三叶虫方法也使用一组透镜，但所有透镜都是相同的，每个透镜都能够独立完成所有焦深工作——这有助于实现比使用不同类型的透镜略高的分辨率。