德国研究者
从一种名为Xenos peckii的捻翅目昆虫的眼睛上找到灵感,正在效仿其特别的成像效果,为智能手机和其他工业设备研发兼顾宽广视野和高分辨率的新型超薄摄像头。
人类和章鱼等许多动物的眼睛都是利用单个“镜头”(晶状体)将光线聚焦到眼睛后部由感光细胞组成的视网膜上成像。这与数码相机镜头将图像聚焦在类似视网膜的感光元件上相似。不过,包括昆虫在内的一些其他种类生物拥有
复眼
。复眼由名为“小眼”的单元组成,本身则是一个球形结构。每个小眼感应到的光点便是生物大脑所拼合的完整图像的像素。复眼成像的分辨率通常比单眼的差,但它们为生物提供了更宽的视野,这在寻找食物和躲避捕食者时都很有用处。
不过,有一种昆虫的眼睛结合了宽广视野和高分辨率,这已经成了镜头研发专家的最新灵感。
这是捻翅目(Strepsiptera)昆虫中一类叫做
Xenos peckii
的物种。Xenos peckii的雄虫小眼晶状体很大但数量少,并且每个小眼都会生成视野局部的实际图像,而不是去感知光点。由此产生的一系列略微重合的图像再由昆虫的大脑拼合起来。
有了这种不同寻常的构造,即便它的眼睛并不算太大,也能做到既拥有高分辨率,又有广阔的视野。
目前,德国政府研究机构弗劳恩霍夫应用研究促进协会(Fraunhofer Society)的研究人员正效仿这种雄虫眼睛的工作原理研发智能手机上的新型微型摄像头。
到目前为止,研究人员已成功研制出包含135个微小平面的摄像头,仅有两毫米厚,分辨率达到了100万像素。
这样的像素和高达1200万像素的iPhone 7镜头相比当然是小巫见大巫,但其超薄的特点让它在多个应用领域都颇有潜力。团队期待这款摄像头在工业和医疗领域里会有多种应用,包括安装于探测仪、小型传感器甚至机器人之中。
欢迎登陆
《经济学人·商论》
App浏览四月刊文章
《大开眼界》
(一键切换,双语阅读)
互动有礼
超薄高清广角镜头会有多大的应用潜力?