來(lái)自牛津大學(xué)生理解剖和遺傳學(xué)系，物理學(xué)系的研究人員發(fā)明了一種革命性的高分辨率，高速照像成像技術(shù)：temporal  pixel  multiplexing  (TPM)  ，這種最新科技成果能結(jié)合感光元件和解析元件來(lái)拍攝靜態(tài)與動(dòng)態(tài)畫(huà)面。這對(duì)于科學(xué)基礎(chǔ)研究，工業(yè)應(yīng)用，以及未來(lái)消費(fèi)者市場(chǎng)而言具有重要的意義，這一研究成果公布在2月14日的《Nature  Methods》雜志上。
      立體拍攝  (digital  photography)  技術(shù)起源于十九世紀(jì)的三十年代，首先由英國(guó)的wheatstone著手研究人的視覺(jué)，并發(fā)明了相關(guān)的技術(shù)器具，目前根據(jù)拍攝物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)  ,  立體照片的拍攝大至可分成動(dòng)態(tài)立體拍攝及靜態(tài)立體拍攝兩大類。但是同時(shí)具備靜態(tài)和動(dòng)態(tài)的相關(guān)技術(shù)并沒(méi)有太大的突破。
　　在這篇最新的文章中，研究人員將常見(jiàn)照相機(jī)的現(xiàn)有技術(shù)，與數(shù)碼動(dòng)態(tài)放映技術(shù)結(jié)合起來(lái)，從而能轉(zhuǎn)換許多種格式的精細(xì)科學(xué)圖片，利用目前消費(fèi)者市場(chǎng)合適價(jià)格的相同照相機(jī)獲得高速，高分辨率靜態(tài)圖像。這種技術(shù)應(yīng)用廣泛，包括了從CCTV到運(yùn)動(dòng)拍攝的各個(gè)方面，而且也吸引了一些科學(xué)成像部分的注意——這種技術(shù)能捕捉質(zhì)量非常高的靜態(tài)圖像，以及速度非?？斓挠跋瘢@對(duì)于科學(xué)成像而言簡(jiǎn)直可以說(shuō)是“量身定做”的技術(shù)。
　　目前這一技術(shù)已由牛津大學(xué)技術(shù)轉(zhuǎn)換辦公室Isis  Innovation注冊(cè)專利，這一部分提供了早期的研究資金，并且將會(huì)把這一技術(shù)引入市場(chǎng)。
　　領(lǐng)導(dǎo)這一研究的Peter  Kohl博士和他的同事的研究課題是，利用復(fù)雜的成像技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)分析人類心臟，他們之前曾獲得了一個(gè)心臟的模型，這一模型能幫助他們從各個(gè)角度和各個(gè)層面（包括最大的器官結(jié)構(gòu)和最小的細(xì)胞水平）觀察心臟。研究人員完成這項(xiàng)研究是借助了許多不同類型的心臟結(jié)構(gòu)和功能信息，這些信息來(lái)自計(jì)算機(jī)，和一些先進(jìn)的可見(jiàn)光成像工具，因?yàn)檫@項(xiàng)工作需要高速和細(xì)致的工作，而且里面目前的拍攝技術(shù)很難獲得。
　　Kohl博士說(shuō)，“任何曾經(jīng)嘗試過(guò)拍攝高速場(chǎng)景，比如足球運(yùn)動(dòng)或者摩托車比賽的人都知道，即使是利用最新的數(shù)據(jù)SLR（單鏡反光相機(jī)，生物通注），也很能獲得漂亮的相片，這是由于運(yùn)動(dòng)會(huì)引起模糊，導(dǎo)致拍攝失敗。我們?cè)诳茖W(xué)研究中也遇到了相同的問(wèn)題，比如在實(shí)驗(yàn)中，我們可能不能抓住熒光分子光強(qiáng)度的非?？焖俚淖兓?，這可能能告訴我們細(xì)胞中到底發(fā)生了什么，即使是大型的10個(gè)或者12個(gè)百萬(wàn)像素的感應(yīng)器（目前許多相機(jī)具有的像素）也不能改變這種困境?！?
　　為了能克服這種困難，研究人員提出了一個(gè)大膽的主意——將高分辨率靜態(tài)成像，和高速動(dòng)態(tài)連續(xù)成像結(jié)合起來(lái)，安裝在同一個(gè)相機(jī)中，同時(shí)完成靜態(tài)和動(dòng)態(tài)的成像，這樣就能獲得真正意義上的“動(dòng)態(tài)圖片”。正常而言要獲得相似的高速連續(xù)鏡頭所需的照相機(jī)的價(jià)格不費(fèi)，而在這項(xiàng)研究中，研究人員的發(fā)明則節(jié)約了一大部分成本，這是一種重要的技術(shù)進(jìn)步，不僅對(duì)于研究團(tuán)體，而且在其它方面，比如工業(yè)和消費(fèi)者市場(chǎng)而言，意義重大。
　　這種TPM技術(shù)的關(guān)鍵突破點(diǎn)在于，研究人員設(shè)計(jì)的像素的反應(yīng)模式能在一般單次曝光時(shí)間內(nèi)反復(fù)多次感光并儲(chǔ)存這一信息，所得的影像可以解碼為單一的靜態(tài)或連續(xù)的影像。
　　這一技術(shù)吸引了來(lái)自英國(guó)的一位科學(xué)儀器制造商：Cairn  Research，這家建于1985年，為活細(xì)胞成像和電生理成像制造快速、敏感的光學(xué)測(cè)量部件的企業(yè)認(rèn)為這一技術(shù)潛力很大，Martyn  Reynolds博士表示，“生物學(xué)過(guò)程的高速成像對(duì)于我們Cairn  Research的客戶非常重要”，“我們經(jīng)常收到一些客戶的反饋，希望能獲得以秒為單位的活細(xì)胞活動(dòng)的記錄，這讓我們注意到了現(xiàn)有技術(shù)的一些限制。多年以來(lái)我們都在嘗試獲得細(xì)胞樣品的快速成像，目前我們對(duì)就牛津大學(xué)的這項(xiàng)新技術(shù)十分感興趣，因?yàn)檫@項(xiàng)技術(shù)能延伸我們儀器的功能，帶來(lái)全新的技術(shù)革新。”
　　另外這項(xiàng)研究也吸引了一些目標(biāo)為消費(fèi)者市場(chǎng)的研究人員，來(lái)自諾丁漢大學(xué)（The  University  of  Nottingham）的Mark  Pitter博士計(jì)劃將這一技術(shù)包裝成一體化系統(tǒng)，在普通相機(jī)中推廣，他說(shuō)，“這將能幫助我們?cè)O(shè)計(jì)出簡(jiǎn)單而精密的相機(jī)，顯微鏡，以及其它進(jìn)一步降低這項(xiàng)激動(dòng)人心的技術(shù)的成本后開(kāi)發(fā)的相關(guān)光學(xué)儀器。這具有廣泛的用途，比如消費(fèi)者相機(jī)，安全系統(tǒng)，以及制造業(yè)監(jiān)控等?！?
　　Innovation  and  Skills部門主任Celia  Caulcott博士也認(rèn)為這項(xiàng)技術(shù)具有革新性的意義，他認(rèn)為“這是一項(xiàng)精巧的，有效的發(fā)明，能用于觀測(cè)實(shí)時(shí)生物學(xué)過(guò)程，幫助科學(xué)家們解決了一個(gè)科研難題，而且還具有更加廣泛的用途。這項(xiàng)技術(shù)也創(chuàng)造性的將生物科學(xué)的工具和市場(chǎng)產(chǎn)品聯(lián)系了起來(lái)。這項(xiàng)研究人員成功的升級(jí)了自己的研究工具，相信未來(lái)這項(xiàng)技術(shù)將會(huì)迎來(lái)更加廣闊的天空。”