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胶卷或胶片拍摄的照片、影片是否可以视为「无限清晰」? 第1页

  

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有答主从底片化学构成角度分析,我就从光学角度来分析一下吧。

在大尺度看起来,光是沿直线传播的。因此在计算光学成像时我们一般用到的是几何光学。但实际上,考虑光学系统分辨率极限的时候,就不得不考虑光波的衍射效应。由于镜头不是无限大的,所以一个理想的物点成像之后是一个弥散的斑,两个紧挨着的斑能够分辨开的极限情况就是分辨率。如下图所示:

图1 衍射极限的简单说明

一般认为光学分辨率是半波长左右,所以经过特殊方法设计后,实现半波长以下分辨能力的话,我们就称其为“超分辨”。因此即便胶片是理想的,得到的图像也不会是无限清晰的,最终会卡在光学分辨率这里。

到这里其实问题已经回答完了。但是既然提到了衍射极限,那么不提一提如何突破它,似乎像是故事只有开头没有结尾。目前突破衍射极限的方法不少,在这里给大家简单介绍几种。

1、STED(受激辐射损耗)技术

假如现在你手里有一根粗铅笔,却要求你画出一条细线,你会怎么做呢?很显然直接用铅笔是做不到了,但给再你一块橡皮,你就可以做得到。先画出一条粗线,再用橡皮擦掉两侧多余的部分,剩下的就是一条细线了。

STED技术也是这个想法。荧光成像中,荧光分子对波长 λ1敏感,可以辐射出波长为 λe的荧光。但如果 λ2照射荧光分子的话,由于能级匹配问题,它就变得钝化,不再对 λ1有反应。因此我们可以将 λ2的光做成一个面包圈,把 λ1的光斑套在里面。缩小 λ2面包圈的直径,擦掉的部分越多,那么剩下的也就越少,中间的那个点就可以分辨出来了。

将 λ2的光做成面包圈的方法也很多,最常用的一种就是叠加一个涡旋相位,专业名字叫做“轨道角动量”,就可以实现一个圆环的亮斑了。图2是一种典型的STED显微镜系统。


图2 STED显微系统示意图

这种显微系统实现的分辨率要明显高于普通光学显微镜,图3可以看到清晰对比,Confocal是共聚焦显微镜得到的结果。

图3 STED显微镜与共聚焦显微镜结果对比

2、Super Lens(超透镜技术)

前面我们提到,之所以一个理想的物点成像后却成为了一个弥散斑,可以理解为成像系统口径不是无限大的。这就造成一个点发出的光实际上只有少部分能够被成像,大量的光信息丢失了。当然这只是简单的理解方法,实际上光照射物体时,散射出来的光可以分为两类,一类是传输波,承载了物体大概的信息,我们日常看到的都是这一类;另一类则是倏逝波,承载了物体的亚波长信息。

但是通常倏逝波演光波传播方向是指数衰减的,因此无法超出一个波长量级就消失殆尽了,所以无法参与成像。超透镜的原理就是,使用负折射材料将原本应该衰减的倏逝波进行放大,使其可以参与成像。

图4 Super Lens实验实例

图4中的例子就是Super Lens理论的实验例证。实验使用了365nm的近紫外光,得到了60nm的线条分辨率。

负折射材料还是很神奇的,一种实现光学隐形的思路就是使用负折射材料。不过目前也就是个思路而已。


先写到这里吧,要去实验室搬砖了。大家有兴趣的话将来再补充。


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稍微多说两句。

其实华人在海外,尤其是欧美社会遇到的很大的一个问题是意识不到种族的重要性。近代以前,中国基本都是处于一个“国家=天下”的状态。这就导致了很多中国人在面对近现代以威斯特法伦体系为基准形成的“民族国家”没有形成一个明确概念,因而在欧美,尤其是在北美(USA/Canada)这种移民国家里生活的时候政治上十分受挫。

不管你承认也好,否认也罢,一个人在美国的社会认定更多地来自于一个人的种族(race)而非阶级(class).以我们最关心的教育为例:大学录取会很大程度上根据你的种族来决定录取标准,而不是社会阶层,更不是政治倾向。不管家境如何,只要你是亚裔,那么你就有大概率碰到录取标准的歧视问题。

在这个前提下,任何一个有智商的人都能够看出来:在美国这个大背景下,在争取自身(个人/族群)权益的过程中,种族的优先级是排在最前面的,其次才是政治倾向和意识形态。因为大多数情况下你在填表的时候,不会让你选你是conservative还是liberal,只会让你选你是“white",“Asian”还是“Hispanic”. 而事实上,只要一个族群能够意识到美国社会种族优先的前提下,内部的政治光谱不仅不是问题,反而是优势,一个很好的例子就是犹太人。

犹太人在美国有多成功想必不用多说。但是犹太人并没有把自己局限在左翼或者右翼,而是通过在不同政治光谱上的发展,成功的让自己的种族在美国取得优势。说右翼,犹太人里面的一大票银行家企业家大家也有所耳闻;说左翼,犹太人中的囧叔,主持界传奇larry king,喜欢谈笑风生的华莱士等等都是业界传奇。这样他们右手掌控了经济和政治力量,左手掌控了舆论和传媒的力量,最终让族群取得成功。可见,以族群利益为先,则族内各个政见派系均受益;以政见利益为先,则族群分崩离析。

反观以叫兽为首的旧华“精英社会活动家“是怎么做的呢?不仅不去积极组织和联络真正能起到作用的政治基本盘(一个越来越壮大的华人群体),反而主动地去做出例如:损害自己族群的利益以换取一小撮外部政治利益(SCA5),试图不断的分裂族群内部力量(亚裔内部细分法案)等等赤裸裸乃至荒唐可笑的背叛种族利益的行为。这种叫兽,如果不是脑子进了水,那就只能是因为政治觉悟和政治水平实在太差,吃枣药丸


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断脊之犬,狺狺狂吠。 一开始看到这篇文章我特别震惊,不单单是文章内容,更重要的作者身份:美国百人会会长及首个法学院院长?这样的人竟然说出如此粗鄙之语?不过回想一下,这倒是解决了我一直以来的疑问。

作为一个在美国各个领域都有杰出贡献的种族,作为一个平均收入和学历都远超平均线的种族,作为一个贡献了马友友,关颖珊,刘玉玲等杰出人才的种族,为什么美国华人的政治地位如此的低下?为什么华人的权益总是受到系统性的侵害和歧视?最重要的是,为什么华人,尤其是旧华人及其后代的自我认同和民族荣誉感低到令人发指?现在看来,这些旧华人中的“精英”“社会活动家”政治水准低到不堪占了很大一部分原因

其实在美国待过一段时间的人都明白,各个族群之间有竞争,有合作,也有斗争。但得到尊敬的条件只有一个:拥有力量。这个力量可以是经济力量,可以是知识力量,当然也可以是政治力量。所以这次大选华人主动出击,参与助选的行为我是非常认同的:重要的不是你站在哪一条队,而是展现能够左右选战结果的政治力量,这才是华人赖以发展的基础。相反,任何一种任凭意识形态洗脑而站队的行为都是政治水准低下的弱智行径。

其实稍微看了看叫兽的个人经历,未免有些可怜他。作为一个数次试图否认和摆脱自己华人身份的“社会活动家”,他的“习得性无助”十有八九也是在成长的过程中一步一步建立起来的。在中国崛起,新华人一步步向前的大背景下,他就像一头曾经被锁链拴住的幼象,完全没有意识到力量的对比总是会转化的,而华人政治家真正的基本盘只有自己。在这种情况下,旧华人的社会认知,一种貌似平等实则歧视的社会认知,只会进一步地被抛弃,最终由新华人引领实现真正的社会平等。旧华人畏畏缩缩的活了一百多年,却连美国这个国家的一点基本精神都没有学到,而这些分明写的很清楚:The land of the free and the home of the brave.

毕竟,大清都亡了,也请你们这些遗老遗少们滚回历史的尘埃里吧。 -------------------

原答案

这个所谓教授才真是把“歧视”二字阐释的淋漓尽致。




  

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