神奇“超分辨”,赶走“马赛克”

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  “哈小宝,陪我去买个新手机吧!”爸爸的“古董”手机终于坏了。
  本来,哈小宝觉得这事太容易办了!但是商场里各种品牌、各种款式的手机,真是让人挑花了眼啊!这时,售货员阿姨递过来一部手机:“这是带有1200万像素摄像头的最新款,拍出的照片绝对清晰!”
  看着最新款手机,哈小宝出了神:为什么摄像头的像素越高,拍出的相片就越清晰呢?
  回去的路上,哈小宝走得飞快。爸爸肯定不知道,哈小宝急着回家,是要去找一位老朋友。
  巧识像素
  哈小宝关好房门,轻轻喊道:“一道光!”
  光博士“嗖”的一声出现了。谁的速度能比光还快吗?
  “光博士,什么是像素呀?”哈小宝摇着光博士的手。
  “你是问像素吗?来,我给你看一张图片。”光博士“唰”地一下,就在墙上投影了一张图片。
  突破人眼极限的“超分辨”
  “手机拍出的图像清晰度会受到像素的限制,那么我们人眼也会有类似像素一样的极限吗?”哈小宝抛出了另一个问题。
  光博士回答:“人眼看物体,当然有极限!不过,健康的人眼可比相机厉害多了,‘像素’尺寸非常非常小。比如……你想用人眼去观察微生物或者细胞结构时,肯定会碰到极限,科学家们把这叫做‘光衍射极限’。”
  小链接 人眼的“光衍射极限”
  光博士解释:“从一个点光源发出的光就像手电筒一样,会发散形成一个弥散的光斑。当2个相邻的光斑靠得足够近时,你的眼睛会发现,2个光斑合在一起,不再能被区分开啦!通常200纳米(1纳米=0.000 000 001米)的尺度,差不多就是人眼能分辨的“光衍射极限”了。”
  “那么说,尺寸在200纳米以下的东西,人眼就看不清啦?”哈小宝問。
  光博士哈哈一笑:“在以前似乎是如此,但是现代科学家们已经成功发明了‘超分辨技术’,比如先通过光学技术对单个分子(相当于一个像素)进行定位,再把这些相邻单分子的荧光光斑错时显示,并最终合成叠加到一张图片上。这样一来,人眼就可以看得清几十纳米量级的微小物质结构啦!”
  辩一辩:
  这两张照片拍摄的都是细胞内的蛋白丝,哪一张是原始图像,哪一张是用“超分辨”技术拍摄的图像?不用我说,你一定已经知道答案了吧!
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