人类不断在探索求知海底与宇宙的奥秘，但我们在探索海洋的过程之中所遭遇的困难，也许比探索宇宙都要多。要知道地球上七成以上的面积都被海洋覆盖，其中海底最深的西北太平洋马里亚纳海沟，深度大约米（世界第一高峰珠穆朗玛峰为.86米），该位置的水压约为个大气压，这个水压相当于将50架大型喷气式飞机放在人的身体上，探索难度可见一斑。而事实上地球95%的海洋仍是人类未探索到的。

想要探索海洋，水下摄影机是不可少的，然而持续不间断的供电无疑造成了极其高昂的成本投入，阻碍了海底探索的扩展。同时专门派遣船只，将水下摄影机拴在探索船上进行拍摄的需求，也致使水下摄影机拍摄过程中产生了更多局限性。麻省理工学院研究人员为此进行了深度研发，近日一款破解了诸多难题，无需电池，能源效率提升十万倍的水下摄影机问世。

为打造这样一台摄影机，研究人员认为与其将电力当作主要推动力，不如消耗少量电力来推进能量的收集。要知道海洋中富藏着大量声波，这些声波或是来自船只，或是来自海洋生物，若能充分利用这份能量，水下摄影机的能源问题就可以得到解决。

研究人员专门开发出一款能够在水下自行收集声波的设备，并将该装置安装在相机外部。通过传感器作用，压电材料就能轻松将海洋中声波的机械能转化成电能。所有转化完毕的电能会储存进摄影机中，直至其能够完全支撑摄影机平稳运作为止。

当然这款设备的开发并不容易，因为只有设备保障率较低的功耗，才能够平稳运作，而这就不得不面对硬件的缩减。而硬件缩减也无疑会对系统的建成、信息的传送、图像的重建带来极大限制。

研究人员费尽心血决定先从传感器和光源入手。超低功率的成像传感器和闪光灯保持了尽可能低的功耗，但缺乏海底光源与成像传感器只能捕获灰度图像，反而使得海洋探索达不到原先预期。研究人员突发奇想，大胆地采用红绿蓝三色LED照明灯，当相机拍摄图像时，优先红色LED作为照明，使用图像传感器来拍摄照片。而后分别用绿色和蓝色LED作为照明，进行二次拍摄。

表面上拍出来的图像是黑白两色，但经过红绿蓝三色光在照片上白色部分反射，电脑后期处理就能够轻松建立彩色图像。毕竟连小孩子都知道红色、绿色和蓝色作为光学三原色可混合出任何色彩。

声波传感器不仅能转化电能，同样也能传送数据。当捕捉到图像数据时，设备也会自动将其编码为比特（1和0）。1代表有信号，0代表无信号，整个过程因为采取二进制，因此只需要设备反射及非反射两个状态，比传统水下通信系统攻略小五个数量级。

研究人员通过测试，新型水下摄影机不仅能连续运作数周，并且捕捉到了漂浮在新罕布什尔州池塘中的塑料瓶的彩色图像。甚至在拍摄出的高质量非洲海星照片中，连沿着海星手臂的微小结节都清晰可见。除此之外，该设备能有效地在一周的黑暗环境中反复对水下植物进行成像，以监测其生长情况。

虽然该设备已经成功在离接收器40米的地方实现了数据传输，但研究人员仍计划进一步扩大设备的使用范围，以便水下摄影机在更广泛的水域环境中使用。无可争议的是，这项技术可以帮助人类在更偏远的海域搜寻新物种，并更全面地了解水下世界的奥秘。

文：创业天下——RainyProject