毫無疑問,《碟中諜4》中最令人贊嘆的神奇道具,應該算是那套功能強大的隱形眼鏡顯示系統(tǒng)—能拍攝、能顯示、能人臉識別,還能無線連接手機和打印機—這簡直就是顯示裝置的最終形態(tài)。那么,這些裝置何時從電影走向現(xiàn)實?
作為攝像機模仿的對象,人眼的感官元件—視網(wǎng)膜—的像素數(shù)量十分驚人,目前還沒有人工制造的攝像機能夠與之相比。雖然人們還無法得出一個精確的數(shù)字,但是普遍認為,隨意的一瞥能夠獲取 6億至12億個像素。而要獲得家用級的高清錄像,如果支持1080p標準即1920x1080分辨率的話,像素總數(shù)量不過是200萬個。
看起來好像很簡單,畢竟這種級別的像素數(shù)量,早幾年的手機攝像頭就能達到,而現(xiàn)在的手機已經能夠在幾毫米的機身內安放高達800萬像素的攝像頭了。難道進一步把攝像頭縮小到隱形眼鏡的尺寸行不通嗎?是的,這的確存在著物理理論上的障礙。攝像機的原理和人眼類似,都需要一段空間來讓透過鏡頭的光線聚焦到感光元件上。大體來說,聚焦距離越短,感光元件的尺寸就需要越小,而鏡頭也就越小。在隱形眼鏡上,即使最厚處的厚度也往往只在0.1毫米以下,在這么短的距離上,即使真的集成了鏡頭和感光元件,它們能夠捕獲的光線也相當有限,不會達到電影中描述的驚艷效果。如果要獲得還說得過去的攝像效果,也許更合適的方式是把攝像頭內置到眼鏡框架中—這倒不是技術難題。
隱形眼鏡顯示器?
雖然不能拍攝,但是把隱形眼鏡作成顯示器倒還是有希望的。事實上,從2008年就已經有人開始這方面的探索了—那年,華盛頓大學的電子工程學助理教授巴巴克·帕爾維茲給兔子戴上了一塊能顯示圖案的隱形眼鏡,而且據(jù)他說,“兔子沒有表現(xiàn)出任何不舒服的跡象。”
帕爾維茲的這種隱形眼鏡顯示器使用的是有機發(fā)光二極管(OLED)顯示技術。OLED已經有了三十多年歷史,近來更是以其高反應速度、高耐用性、高亮度和多色彩被視為顯示技術的明日之星;而最令人高興的是,這種三明治結構的固體發(fā)光器件能夠制造成柔性的透明顯示屏。于是,帕爾維茲把電源、顯示控制芯片和100個像素的透明OLED單元封裝在一塊隱形眼鏡中,制造出了世界上第一塊透明眼鏡顯示屏,希望能以這種思路打開人機交互的新篇章。
不過,這當然還只是概念性的產品,離出現(xiàn)在市場上還有很遠的距離。只顯示100個像素不足以滿足人們的需要,而這種產品的安全性還需要更多的驗證—畢竟只有兔子的反饋是遠遠不夠的。不過,如果這種顯示裝置真上市的話,想來會成為許多人的得力工具。
臉盲癥患者的福音
在《碟中諜4》一開場,就展示了隱形眼鏡顯示器的驚人用途—面部識別。對于總是記不得別人長相的重度臉盲癥患者,這種功能無疑將會大有市場;而它的科幻程度,則要比隱形眼鏡顯示器低得多。作為一種在大人流量的情況下篩選特定目標人物的技術,面部識別已經擁有了三十年以上的歷史。由于技術限制和面部構造的相似性,早些年的面部識別系統(tǒng)成功率并不算高,而且可以通過化妝和飾品來欺騙;再加上觀察角度和表情變化等等因素,面部識別系統(tǒng)一直被認為不夠可靠。但是今天的面部識別技術已經獲得了巨大突破,從其在北京奧運會上的大規(guī)模使用就可見一斑。它的基本原理是比較對眉骨、雙眼、鼻和嘴等在五官輪廓中的距離、位置、角度和大小,來判斷攝像頭拍攝的人物是否就是目標人物—本質上和人類認出熟人的方式一樣。今天的面部識別不僅應用在公共領域,更已經開始逐步取代傳統(tǒng)的個人身份認證方式,“刷臉”就能開門或者開機的時代已經到來。
最重要的是……
顯然,隱形眼鏡顯示器不能靠拖著一條電線來供電;而內置電池的話,換電池會是件麻煩事。也許,無線供電是惟一的出路。無線供電的夢想,可以追溯到交流電系統(tǒng)的鼻祖尼古拉·特斯拉(Nikola Tesla)。早在1890年,他開始構想無線供電方法,并在紐約長島建立了57米高的瓦登克里夫塔來踐行這一構想,但最終被迫放棄。
一百多年后的今天,無線供電已經開始走進生活。已經有人開始探討一種叫做“耦合共振”的新技術,利用精確調制的兩個線圈,實現(xiàn)室內距離的無線供電,其效率已經能夠達到90%以上了。2007年,麻省理工學院最早開發(fā)出了這種技術,后來又由英特爾公司發(fā)揚光大。這種新技術需要將發(fā)送端和接收端的線圈調校成一個磁共振系統(tǒng),當發(fā)送端產生的振蕩磁場頻率和接收端的固有頻率相同時,接收端就產生共振,從而實現(xiàn)能量的傳輸。2011年,英特爾的研究人員甚至開發(fā)出一套無線供電的人工心臟,患者體內只需要植入一個幾厘米大小的線圈,就可以在室內獲得源源不絕的電能??梢韵胂螅瑯拥臒o線供電系統(tǒng)也可以用于隱形眼鏡顯示器。也許在未來十年內,我們就可以買到這樣的隱形眼鏡了。