经常在电影里看到这样的桥段，一张颗粒感很强的图像，其中的面容或者是车牌号都难以辨认，但是只需要轻触屏幕或者轻敲几个按键，就可以获得清晰的局部放大图，犯罪信息一览无余，案件立刻获得侦破。

然而在现实生活中，这种图像无损放大和增强的技术还没有得到实现。不过，科学家们却从这样的情节中寻找到了灵感。近年来，学术界出现了一个新的研究领域叫做“计算摄影学（computational photography）”。据该领域的领军人物，斯坦福大学的马克·勒沃伊（Marc Levoy）教授介绍说：“在很长一段时间里，相机制造商们都着眼于推出高像素高分辨率的相机。但是，随着微软的10亿像素级相机的出现，‘像素战’理应告一段落。当务之急，是寻找到新的研究热点，创造出新的消费热点。”

在计算摄影学中，研究人员结合相机的成像原理，结合光学的知识，设计出新型的高效的算法，力图改变传统相机对于场景的捕捉方式。目前，已出现并且得到认可的两项研究成果，一个是发现站在墙角背后的埋伏者或是隐藏者，另一项是能够通过罪犯眼睛中的反射图像来辨认出受害者的身份。除此以外，还有一些力图进军消费市场的功能，着眼于家用数码相机和智能手机上的应用，比如可以让摄影师以独特的方式进入照片中。

此前，我们也介绍过几款新型相机，比如可以先拍照后对焦的Lytro。还有，斯坦福大学最近研发出可自行编程的相机“Frankencamera”，意味着相机也在向开源的路线并进，为更多有想法的用户提供了可自行定制的相机开放平台。数码相机的出现，冲垮了胶片行业。智能手机的风靡，又影响着数码相机的地位。下一次的相机风暴将以何种方式席卷而来呢？

1. 眼中世界，用照片重现眼中的场景

十年前，数码相机是个稀罕物，市场上胶片照相机仍是主流，电子传感器是“挑大梁”的部件。相机成像原理即为，镜头捕捉到三维场景中反射的光，真实将其记录在胶片上，形成二维图像。

但是，在数码照相机中，“真实重现”这个词语就不复存在了。数码相机里都有一个小型计算机，对镜头搜集到的光学信号进行处理，包括滤波、转换盒添加一些图像处理的操作，最后处理结果放进存储卡。对于专业摄影师而言，他们只能挑选相机，而不能改变相机内部的操作。如果想要拍出与众不同的照片，也只能在镜头上玩一些光学的小把戏，比如说通过镜头叠加，或者在镜头前加上蒙版，诸如此类。

所以，我们经常看到，专业的摄影大哥玩设备，“非主流”的菜鸟玩家用PS。那么，这两者能否结合起来呢？哥伦比亚大学计算机视觉实验室的负责人希瑞·纳亚尔（Shree Nayar）教授他介绍说：“此前，图像处理中的数学知识和物理成像中得光学知识均已应用到了相机业界。下一步，这两个研究领域的强强联手一定是主流的研究方法。只要你同时考虑这两个领域的知识，就能够创造出新的其乐无穷的玩意儿。”

研究人员最近设计出一款相机，可以扫描拐角处。相继发射出激光（红线），由门反射后撞击到隐藏在拐角处的物体（蓝线）。反射线（绿色）回馈给相机处理，得到肉眼盲区的拐角后的图像。

早在2009年，麻省理工大学和加州大学就联合开发出来的一款相机，可以拍摄到拐角后面的人像。它选用了安置了一台钛蓝宝石激光脉冲器作为光源，以1秒100万次的频率放射出激光脉冲，再利用反射面使光传播到藏匿物，再从藏匿物反射回相机镜头，即可捕捉到“看不到”的物体。

这项技术不仅可以看到拐角处的物体，还可以在狭窄区间内获得较宽的视野。从侦察角度考虑，可以用于团队作战的配合、掩护和救援，也可以形成“敌人在明我在暗”的优势。

该研究团队的另一项研究成果叫做“眼中世界（world in an eye）”，它能够通过照片中，单只眼球上映射出的图像，来重建出眼睛主人周围的场景。该项目的研发者纳亚尔介绍说，这项技术充分利用了眼睛角膜的几何模型，然后将角膜上类似“鱼眼”成像的图像模型转换成周围场景在角膜上的映射，从而进行重构。同时，需要考虑的因素还包括，相机的倾斜角度和人物的眼球位置。

有了这项技术，在场景中，眼球关注的焦点就可以被找到。所以，这项技术的实现，对于眼球跟踪的研究也是促进作用的。