想象一下，從帝國大廈頂端拍攝一張全景照片，然後放大一個斑點，就能看到人行道上的一枚硬幣。這就是單次拍攝千兆畫素相機的承諾——相機拍攝的影像由至少十億畫素或影像元素組成。除了對攝影師的明顯吸引力外，千兆畫素影像在執法和軍事領域也具有巨大的潛力。如此高的解析度將使無人駕駛飛行器能夠在過高的海拔高度飛行時捕捉到車牌號碼的細節，而從地面上是無法發現的。
網際網路上已經充斥著諸如 Google Earth、360world.eu 和 GigaPan（由卡內基梅隆大學、NASA 和 Google 建立）等網站，這些網站允許千兆畫素數碼照片在網路上上傳、檢視和共享。但這些照片實際上是由幾張百萬畫素大小的影像數字拼接而成的。這通常是使用安裝在電動支架上的長焦數碼單反 (SLR) 相機完成的。軟體控制相機的移動，相機捕捉數百甚至數千張影像的馬賽克，當這些影像拼接在一起時，就會建立一個單一的高解析度場景。這種方法的主要缺點是完成拍攝可能需要幾個小時，在此期間，光照條件可能會發生變化，物體可能會在幀內和幀外移動。
研究人員正在努力開發一種可以在單次快照中拍攝千兆畫素質量影像的相機。美國國防高階研究計劃局將在未來三年半內投資 2500 萬美元用於開發此類緊湊型裝置。“我們不再處理固定裝置或陸軍坦克部隊或導彈發射井部隊，”DARPA 該計劃的顧問 Ravi Athale 說。“[打擊恐怖主義需要] 瞭解中等城市大小的廣闊區域內正在發生的事情。” Athale 說，當前的衛星影像或無人機拍攝的影像解析度極高，但視野非常狹窄，就像“透過吸管看東西”。
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但是，今天的相機尺寸的數字處理器和記憶體還沒有準備好管理千兆畫素影像，千兆畫素影像包含的資訊量是百萬畫素影像的 1000 多倍。（一張 10 千兆畫素的影像將佔用超過 30 千兆位元組的硬碟空間。）在 DARPA 的資助下，哥倫比亞大學工程學院的 Oliver Cossairt 和 Shree K. Nayar 採取了一種很有希望的方法：使用計算來降低這種複雜性。“與其將其視為捕捉最終影像，不如將其視為捕捉您需要計算最終影像的資訊，”哥倫比亞大學計算機科學系主任 Nayar 說。
在 4 月份在匹茲堡舉行的 IEEE 國際計算攝影會議上發表的一篇論文中，Cossairt 和 Nayar 提出了三種緊湊型千兆畫素相機設計，其中兩種是他們自己製造的。每種設計都依賴於他們選擇的獨特球形鏡頭，因為其簡單性——事實上，他們的第一個原型是圍繞他們在紐約市 Canal Street 購買的水晶球構建的。與邊緣解析度會降低的扁平鏡頭不同，球體的完美對稱性允許均勻的解析度。哥倫比亞大學的一種鏡頭設計類似於蒼蠅的眼睛，半個球體覆蓋著小的六邊形中繼鏡頭，這些鏡頭將影像傳輸到位於它們上方的感測器陣列。
當然，任何先進的成像技術都會引發對隱私的擔憂。Securitas Security Services 的安全顧問 Christopher Hills 同時也是網站 gigapixel360.com 的運營者，他承認，城市的景觀千兆畫素影像可能會被仔細檢查以檢視房屋的窗戶內部。“不過，如果你走到你的窗戶邊，附近另一棟建築物或街道上的人也能夠看到你。這就是他們製作窗簾的原因，”Hills 評論道。