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来自牛津大学生理解剖和遗传学系以及物理学系的研究团队，开发了一种革命性的高分辨率、高速成像技术——时间像素复用技术（temporal pixel multiplexing, TPM）。这一技术结合了感光元件与解析元件，能够同时拍摄静态与动态画面，具有广泛的科学研究、工业应用和消费者市场潜力。这一成果已于2月14日发表在《Nature Methods》杂志上。

技术背景与突破

立体拍摄技术最早起源于19世纪30年代，由英国科学家Wheatstone研究人类视觉时发明。传统的立体拍摄技术主要分为动态和静态两类，但同时具备高质量静态与动态拍摄能力的技术一直未有重大突破。

在这项研究中，研究人员将现有的照相机技术与数码动态放映技术相结合，开发出一种能够以较低成本实现高分辨率静态图像和高速动态影像捕捉的新型成像技术。该技术适用于科学成像、闭路电视监控、运动拍摄等领域，尤其对科学研究具有重要意义。

技术原理与实现

TPM技术的核心在于像素的反应模式设计。在单次曝光时间内，像素可以多次感光并存储信息，随后通过解码生成单一静态图像或连续动态影像。例如，研究人员设计了一种6×6像素的检测器，每个像素在四分之一秒内整合光信号，1秒后读取并记录数据。通过将多个时间点的数据整合，可以生成高分辨率的静态图像或高速动态影像。

应用与市场潜力

该技术已被牛津大学技术转移办公室Isis Innovation申请专利，并计划将其商业化。研究团队负责人Peter Kohl博士表示，这项技术能够解决科学研究中高速场景拍摄的难题，例如捕捉荧光分子光强度的快速变化，为细胞内动态过程的研究提供了新工具。

此外，这项技术吸引了英国科学仪器制造商Cairn Research的关注。该公司创始人Martyn Reynolds博士认为，这项技术能够显著提升活细胞成像和电生理成像的速度与精度，为生物学研究带来全新突破。

诺丁汉大学的Mark Pitter博士计划将TPM技术推广到普通相机中，开发适用于消费者市场的光学仪器。这将为安全监控、制造业监控以及显微镜设计等领域带来广泛应用。

未来展望

英国创新与技能部主任Celia Caulcott博士认为，这项技术具有革命性意义，不仅能够推动生物科学研究，还能在更广泛的领域中发挥作用。研究团队通过创新性地升级现有研究工具，为科学家和消费者提供了更高效的成像解决方案。

TPM技术的成功开发标志着成像技术的一个重要里程碑。随着进一步的优化与推广，这项技术有望在科学研究和工业应用中发挥更大的作用。

（来源：生物通，作者：张迪）