數字成像技術發明者贏得了百萬英鎊

邁克.湯普西特、寺西信一和埃里克.福薩姆（左起）

伊麗莎白女王工程獎（Queen Elizabeth Prize for Engineering，簡稱QEPrize）是英國政府於2011年設立的、以英女王命名的工程學大獎。該獎兩年評選一次，獎金為100萬英鎊，用來獎勵那些在工程領域中因突出成就為全體人類謀取重大利益的個人或團體。2013年首屆伊麗莎白女王工程獎獲獎者是互聯網、瀏覽器和WWW協議的五位發明者。2015年獲獎者是靶向藥物輸送的發明者、美國生物工程學家羅伯特.蘭格。

2017年2月1日，倫敦皇家工程學院宣布第三屆伊麗莎白女王工程獎獲獎者是埃里克.福薩姆、喬治.史密斯、寺西信一和邁克.湯普西特。獲獎理由是他們研發的三項重要成果，使得目前廣泛運用於從醫療感測器到智能手機攝像頭上使用的數字成像技術成為可能。

上世紀七十年代，喬治.史密斯和已故的維拉德.波義耳合作，在美國貝爾實驗室發明了感光耦合組件（Charge-coupled Device，簡稱：CCD）。CCD感測器可將檢測到的光信號轉變成電信號，湯普西特意識到CCD可用做圖像感測器，因此被用於早期的數字照相機。

寺西信一於1980年在日本NEC公司工作時，發明了嵌入式光電二極體（Pinned Photodiode簡稱PPD，也譯作「固定光電二極體」），PPD是一種能捕獲更高品質圖像的半導體。

接下來的十年中，在美國航空航天局（NASA）噴氣推進實驗室工作的埃里克.福薩姆和他的團隊致力於研發互補式金屬氧化物半導體（Complementary Metal Oxide Semiconductor簡稱CMOS）感測器技術。這項技術最初本意是降低航天器上相機的重量和體積，CMOS感測器比CCD感測器功率也小的多。最終導致相機小型化能裝在智能手機中，甚至可以製成一粒「相機藥丸」，人將其吞咽後就能對體內成像。

在頒獎儀式前的新聞發布會上，湯普西特說他聽到圖像感測技術最神奇的應用是有團隊想在羊的子宮中植入微型攝像頭「觀察排卵或其他事情」。而福薩姆說他從未想像過自己研發的技術被如此廣泛地用在自拍和貓貓狗狗的攝像方面。

本屆評委會主席克里斯多夫.斯諾登表示，獲獎者在圖像感測器上的共同貢獻，是真正意義的改變我們對世界的看法，目前全球已經使用了有十多億個數字成像元件。

然而，這一切還僅僅是開始。福薩姆目前正在研究單光子圖像感測器，他表示，隨著該技術的成熟，我們會捕獲更高質量的圖像，並用在更多的應用領域中。