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      “透視”手機(jī)沒那么可怕

      2020-06-30 00:50:52
      電腦報 2020年21期
      關(guān)鍵詞:透視共價鍵紅外線

      2014年,羅切斯特大學(xué)的 Joseph Choi 發(fā)明的隱身光學(xué)設(shè)備

      世界上已經(jīng)出現(xiàn)了各式初級隱身技術(shù),雖然還夠不上哈利波特同款,但在某些情況下還是挺好用的。

      那么,看穿別人衣物的火眼金睛技術(shù)有沒有出現(xiàn)呢?最近,一加手機(jī)推出的新手機(jī)OnePlus 8 Pro,它的“秋意”濾鏡具有“透視”功能,能夠看穿某些材料。

      這個消息一出,網(wǎng)友炸了:它能不能看穿人的衣服呢?

      經(jīng)各路網(wǎng)友測試,該手機(jī)只能看穿非常薄的塑料,比如電視機(jī)遙控器的外殼,蘋果機(jī)頂盒的外殼,以及非常薄的T恤,但不能看穿更厚的全棉衣服,也不能看穿刮刮卡。

      但不管怎么說,由于這款手機(jī)會引發(fā)偷窺的憂慮,5月19日凌晨,一加手機(jī)在微博上致歉,并表示暫停該濾鏡。

      那么,這款手機(jī)到底使用了什么神奇的技術(shù)呢?

      實(shí)際上,它安裝了一顆紅外攝像頭,使用了紅外攝像技術(shù)。

      紅外線和光一樣,屬于電磁波,只不過它們的波長比較長,人眼看不到。

      利用紅外線的攝影作品

      發(fā)熱的物體,比如人體會釋放紅外線,偵測不同物體發(fā)出的紅外線,就可以看到肉眼看不到的東西了。

      一些攝影器材能夠捕捉紅外線,比如紅外攝像機(jī),還有夜視攝像機(jī)。滅火時消防員會用紅外攝像機(jī)尋找建筑物里的人;軍方作戰(zhàn)用的夜視鏡也是利用相同的原理。

      最左邊紅外攝像頭就可以讀取紅外線數(shù)據(jù)。它旁邊是紅外線發(fā)射儀。最右邊的方塊可以投射3萬個紅外光點(diǎn)

      在攝影圈,有專門用紅外感光設(shè)備拍攝的藝術(shù)流派,一加手機(jī)的技術(shù)對于玩攝影的人來說完全不是秘密。

      總而言之,紅外攝像技術(shù)并不新穎,只不過由于存在隱私風(fēng)險,在大眾消費(fèi)品領(lǐng)域是個禁忌。

      往遠(yuǎn)了說,1998年,索尼就曾經(jīng)出過事。當(dāng)時它推出了一款帶夜視功能的攝錄機(jī)。這款攝錄機(jī)也是利用紅外技術(shù)拍攝,且它的技術(shù)強(qiáng)大到可以過濾泳衣。后來,索尼召回了這款攝錄機(jī)。

      除了一加之外,還有一些手機(jī)裝備了紅外攝像頭。比如,蘋果的 iPhone X手機(jī)推出的 Face ID 和配套的TrueDepth紅外攝像頭及傳感器也是利用紅外線實(shí)現(xiàn)人臉識別的。Face ID在運(yùn)作時,會發(fā)射紅外線,掃描人臉。

      雖然在普通玩家手里,這種紅外攝像頭只能用于掃臉,但也有高級玩家破解了它,并用它拍到了塑料外殼下的圖案。

      接著,iPhone X手機(jī)自帶的軟件對紅外數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,然后解鎖手機(jī)。

      此外,也有些法外狂徒專門改裝了攝錄機(jī),用紅外線拍下薄衣服下的內(nèi)衣。

      這就是具有熱紅外視力的白娘子看到的世界吧(部分蛇可以感知紅外線),這么說起來許仙在她眼里一直是薄碼的。人類沒有演化出白娘子那樣的視力,大概是為了避免自己變成蛇精吧。

      不管以后會不會再次出現(xiàn)類似的透視手機(jī)或攝像機(jī),你肯定想知道哪些材料在紅外線下是透明的。

      由于太陽能板等設(shè)備需要能夠?qū)t外線透光的材料,因此科學(xué)家們也在研發(fā)在紅外線下透明的物質(zhì)。我們通過相關(guān)的研究就可以了解不同材料對紅外線的透光性。

      首先來看看塑料。2003年,一篇發(fā)表在《能源轉(zhuǎn)換和管理(Energy Conversion and Management)》上的研究比較了不同的塑料對紅外線的透過率,也就是允許紅外線透過的能力。

      該研究發(fā)現(xiàn),在同等厚度和光源溫度的情況下,聚丙烯(PP,是口罩、紡織品、文具的常見材料)和聚乙烯(PE,用于制造塑料袋、塑料瓶)在紅外線下比較透明。如果只看人體溫度范圍的透過率,依舊是聚丙烯和聚乙烯最透。

      亞克力(有機(jī)玻璃)、麥拉膜、聚酰亞胺(航天氣密材料)和玻璃鋼(頭盔、體育器材)的紅外線透過率稍差。

      聚氯乙烯(銀行卡、會員卡、非食品包裝、黑膠唱片)、聚碳酸酯(CD光盤、桶裝水桶、嬰兒奶瓶、樹脂鏡片)、聚氟乙烯(雨衣)的紅外透過率處于中游。

      至于經(jīng)常被用來做衣服的PET塑料,它對某些波段的紅外線也有很好的透過率,因此也有被紅外攝像機(jī)看穿的可能。

      除了容易透過紅外線的塑料,還有更有趣的無機(jī)材料,它們在普通燈光下完全不透明,但是在紅外線下卻格外通透。

      硅就是一個典型。在可見光下,硅是不透明的,但是在紅外線下它是透明的。

      這是什么原理呢?材料是否透光取決于是否有自由電子。有自由電子的物質(zhì),比如金屬就是不透明的。

      硅是非金屬,沒有自由電子(不導(dǎo)電),但是硅原子之間可以形成共價鍵。如果入射光光子的能量大于共價鍵的能量,那么光子就會被吸收,同時共價鍵就會斷裂,出現(xiàn)自由電子,并產(chǎn)生光電流。光子被吸收材料就不透明。

      但是如果光子的能量不夠,那么它就不會被吸收,共價鍵不會破裂,而光子就可以毫發(fā)無傷地穿過材料,材料對光子來說就是“透明的”。

      大多數(shù)繪畫顏料對紅外線透明,梵高的畫作 La Mousmé (1888)在紅外線(1.2微米和1.6微米的疊加)照射下幾乎變成了全黑

      對于硅來說,能夠透過的光子波長是1.1微米,正處于紅外波段。所以硅對于這些波段的紅外線來說是透明的,但是到了能量更高的可見光波段,就變成不透明的了。

      和硅類似,同樣也是共價鍵半導(dǎo)體的砷化鎵用肉眼看也不透明,但是在紅外線下宛若隱形。大多數(shù)塑料這樣的聚合物內(nèi)部也是共價鍵,沒有什么自由電子,它們能透過一部分紅外線也是基于類似的原理。

      更有趣的是,和硅以及砷化鎵一樣,幾乎所有的繪畫顏料都在可見光下不透明,但在紅外線下完全透明。這是因?yàn)槔L畫顏料幾乎都是氧化物或硫化物,它們的共價鍵不會吸收紅外線。

      總之為了防止紅外相機(jī)偷拍,大家最好用金屬物質(zhì)給自己打碼,千萬別用半導(dǎo)體什么的遮擋就對了。

      說到底,在透視方面,紅外攝像技術(shù)并不是最犀利的。

      利用微波反射技術(shù)的人體掃描安檢儀圖像 圖片來源:tech wire asia

      美國、歐盟的一些機(jī)場就配有人體掃描安檢儀。一些人體掃描安檢儀采用的是微波反射技術(shù),它能用高頻無線電波掃描人體表面,制作圖像。大家可以觀摩一下微波反射技術(shù)的效果。

      這可比紅外攝像這種半遮不遮的要粗暴多了。顯然,因?yàn)樾Ч稳海梭w掃描安檢儀也引起了很大的隱私爭議。

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