方老师团队的“玉衡”芯片实现了对鱼、熊掌、大馒头的兼得。在几乎没有损失空间分辨率的情况下实现了高速、高精度的光谱采集。我简单总结成下面几条特点。

• 利用可以电控调节的铌酸锂滤片实现像素水平的快速波长选择，且重复精度极高（优于0.1 nm）；
• 极大的提高了光谱采集时的光通量。这一点本身就能大幅改善高光谱成像速度；
• 铌酸锂滤片上每个像素的波长选择随机性极高，这样可以最大限度的利用芯片像素的空间采样率实现准确重建。
• 该器件应该可以独立于CMOS存在，所以可以用在几乎所有相机上，以后进一步集成做成新的整体元件也完全可以。基本上新老通吃。

最让我震惊的是天文数据的展示。通常做高光谱相机技术，展示摄影棚色板、公园一角之类日常场景就足够了。但是这篇文章里展示了恒星光谱的采集。从文章中的数据来看，是革命性的。恒星的光谱特点就是窄线宽。做一个比喻，就好比要从已经很相近的口红色号中看出精确的差别。既有的技术，要么分得清但是庞大而缓慢，要么很快但是看不见。而“玉衡“芯片对采集到的星星高精度的光谱还原。提取的光谱里能清晰的看到多条吸收谱线。考虑到所用时间与工具大小，不能说非常惊人，起码收下我的膝盖。

我已经把文章分享出去了。我对于高光谱成像的光明未来已经有些激动了。

这颗芯片刷新了我对相机的认知。

它把过去大型、昂贵、缓慢的专业光谱分析仪器，变成了一块未来可以集成到手机或无人机里的小芯片，并且性能还提升了上百倍！

大家先别把它想成电脑里的CPU那种计算芯片，它本质上是一种全新的相机传感器。

普通相机给每个像素点拍一张红绿蓝三色的照片，而「玉衡」是给每个像素点拍一张包含了一万多种颜色细节的彩虹照片。它能在一瞬间给上千万个像素点都拍出这样的彩虹照，还能录成视频。这个能力在以前是做不到的。

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在以前拍照片时，下面三件事很难同时做到最好：

1. 空间看得清：也就是照片分辨率高，画面清晰。
2. 颜色分得准：能分辨出非常细微的颜色差异，也就是光谱分辨率高。
3. 拍得还要快：能捕捉动态瞬间，能拍视频。

以前的设备，总是要在这三者之间做取舍。

而「玉衡」芯片直接把这三个优点整合到了一起。

它的核心技术是在普通相机传感器上，覆盖了一层特制的铌酸锂晶体薄膜。这层薄膜并不平整，而是有着微观上随机的凹凸。当光线穿过它时，不同颜色的光会被以一种独特的方式调制，每个像素点都接收到了一份被专属加密过的光谱信息。这就好像给每个像素都定制了一副独一无二的眼镜。

拍下来的图像其实是乱码，人眼看不懂。这时候就需要AI算法登场了。一个强大的重建算法会根据预先校准好的每个像素的加密规则，把这些杂乱的信号瞬间解密，还原成我们需要的清晰高光谱图像。硬件负责编码，软件负责解码。

总结一下，「玉衡」的亮点有这么几个：

1. 光谱分辨率极高：达到了亚埃米级，比现有的快照式光谱仪强了两个数量级。这意味着它可以看清原子光谱的特征线，这在天文学和材料分析中非常重要。
2. 空间分辨率：它直接使用了千万像素级的传感器，并且不因为要获取光谱信息而牺牲画面的清晰度。
3. 光能利用率超高：它的光学透过率达到了70%，非常惊人。这意味着在非常暗的光线下它也能工作，比如观测遥远的星星。
4. 速度快：能够以每秒88帧的速度拍摄高光谱视频，可以用来分析动态变化的场景。

为了让大家更直观地感受它有多强，我从文件里找到了一个对比表格：

所以，这颗芯片的意义非常大。它把过去大型、昂贵、缓慢的专业光谱分析仪器，变成了一块可以集成到手机或无人机里的小芯片，并且性能还提升了上百倍。

从天文观测、精准农业到到日常健康与环境监测，很多领域都可能因此迎来新的突破。

资料来源（论文已被Nature主刊收录，价值极高）：

60多页的补充资料：https://static-content.springer.com/esm/art%3A10.1038%2Fs41586-025-09591-x/MediaObjects/41586_2025_9591_MOESM1_ESM.pdf
演示视频：https://static-content.springer.com/esm/art%3A10.1038%2Fs41586-025-09591-x/MediaObjects/41586_2025_9591_MOESM2_ESM.mp4
数据：https://doi.org/10.5281/zenodo.16936676