神奇“超分辨”，趕走“馬賽克”

何卓銘

“哈小寶，陪我去買個新手機吧！”爸爸的“古董”手機終于壞了。

本來，哈小寶覺得這事太容易辦了！但是商場里各種品牌、各種款式的手機，真是讓人挑花了眼啊！這時，售貨員阿姨遞過來一部手機：“這是帶有1200萬像素攝像頭的最新款，拍出的照片絕對清晰！”

看著最新款手機，哈小寶出了神：為什么攝像頭的像素越高，拍出的相片就越清晰呢？

回去的路上，哈小寶走得飛快。爸爸肯定不知道，哈小寶急著回家，是要去找一位老朋友。

巧識像素

哈小寶關好房門，輕輕喊道：“一道光！”

光博士“嗖”的一聲出現了。誰的速度能比光還快嗎？

“光博士，什么是像素呀？”哈小寶搖著光博士的手。

“你是問像素嗎？來，我給你看一張圖片。”光博士“唰”地一下，就在墻上投影了一張圖片。

突破人眼極限的“超分辨”

“手機拍出的圖像清晰度會受到像素的限制，那么我們人眼也會有類似像素一樣的極限嗎？”哈小寶拋出了另一個問題。

光博士回答：“人眼看物體，當然有極限！不過，健康的人眼可比相機厲害多了，‘像素尺寸非常非常小。比如……你想用人眼去觀察微生物或者細胞結構時，肯定會碰到極限，科學家們把這叫做‘光衍射極限。”

小鏈接 人眼的“光衍射極限”

光博士解釋：“從一個點光源發出的光就像手電筒一樣，會發散形成一個彌散的光斑。當2個相鄰的光斑靠得足夠近時，你的眼睛會發現，2個光斑合在一起，不再能被區分開啦！通常200納米（1納米=0.000 000 001米）的尺度，差不多就是人眼能分辨的“光衍射極限”了。”

“那么說，尺寸在200納米以下的東西，人眼就看不清啦？”哈小寶問。

光博士哈哈一笑：“在以前似乎是如此，但是現代科學家們已經成功發明了‘超分辨技術，比如先通過光學技術對單個分子（相當于一個像素）進行定位，再把這些相鄰單分子的熒光光斑錯時顯示，并最終合成疊加到一張圖片上。這樣一來，人眼就可以看得清幾十納米量級的微小物質結構啦！”

辯一辯：

這兩張照片拍攝的都是細胞內的蛋白絲，哪一張是原始圖像，哪一張是用“超分辨”技術拍攝的圖像？不用我說，你一定已經知道答案了吧！