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第七百七十三章 眼睛的力量

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  其實相機,攝像頭或者說光學成像設備,都可以看成是電子眼鏡或者說光學眼鏡,和眼鏡的成像原理一樣。

  但是到現在為止,我們所還無法造出來超過我們人眼成像素質的成像設備。

  其實我們人眼的成像素質在自然界很一般,就好像我們形容一個人的眼睛好,說他有一雙鷹的眼睛一樣。

  在自然界中,鷹的眼睛也的確非常厲害。它能夠在高空幾公里以外就可以看見在陸地上的動物,然后俯沖加速去抓捕動物。

  烏賊是動物界眼睛進化程度最高的動物,它們的瞳孔呈古怪的W形,無法識別顏色,但卻能看到光的偏振。因此,即使是在昏暗的光線下,也能看到鮮明對比。

  雖然人類能夠通過改變眼睛晶狀體的形狀來達到更好的聚焦,但是烏賊卻能改變整個眼睛的形狀。

  另外,這種動物的內部傳感器使其可以同時觀測到位于它們身前和身后的東西。

  尤其是其中最有名的大王烏賊,依靠著自身一雙碩大的眼睛,能夠在幾千米的深海生活,并且還能夠和鯨鯊搏斗。

  蝴蝶(蜻蜓)和很多昆蟲一樣也長著一對復眼,這種眼睛由數百個微小的六邊形晶狀體組成,因此它們能同時看到各個方向。

  并且蝴蝶還能看到人眼所見不到的紫外光,正是這紫外光為它們提供了方位感,指引它們找到擁有各種美味花蜜的花朵。

  變色龍的眼睛沒有上、下眼瞼,但卻擁有一個錐形結構,大小正好容得下它們的瞳孔。每個錐形結構可以獨自旋轉,因此變色龍實際上可以同時看方向完全不同的兩個獨立物體。

  這種視覺優勢使它們特別擅長捕捉高速飛行的昆蟲。實際上青蛙也有這方面的功能,它們對高速運動的物體有非常敏銳的觀察能力。

  貓頭鷹的眼睛也非常厲害,它們擁有出色的深度感知能力,尤其是在光線暗淡的環境下。因此能夠在黑夜里在林間高速飛行,不但能夠躲避各種障礙物,更能夠發現地上的一些獵物。

  從這上面來說,它這雙眼睛可是一點都不比蝙蝠的超聲波差。

  我們人類一直是大自然的好學生,在不斷學習大自然所蘊藏的豐富知識。也是通過模仿這些各種各樣動物眼睛的特異功能,我們也仿生研發出來了各種各樣的光學成像設備。

  比如長焦鏡頭嗎,能夠看到很遠距離的舞臺。一些先進的軍事光學偵查衛星,能夠在好幾百公里的太空上看清楚地面上汽車的車牌。

  比如高速攝像機,我們能夠通過它看情高速飛行的子彈和炮彈,甚至科學家們還研發出來了能夠看清光運動軌跡的超高速攝像機。

  米國加州大學的科學家們開發了一種可以在一秒鐘之內拍攝六百一十萬張照片的超高速攝影機,快門速度高達440萬億分之一秒。科學家們試圖利用這樣一臺超高速攝像機來解決眾多科研難題。

  再比如夜視儀,紅外相機等等,夜視儀能夠在漆黑的夜里看清楚目標,現在的全彩夜視儀甚至能夠顯示出顏色。紅外熱成像呢,則能夠看清楚各種舞臺所發出的溫度,并廣泛運用在各種領域。

  至于復眼,事實上科學家們也以此為靈感,研發出來了很多復眼技術。

  可能對于這個大家有些陌生,但實際上我們都用過這項技術。現在智能手機上的多攝成像技術,其實就是利用了這項技術原理。將多顆攝像頭所拍攝出來的畫面合成到一起,從而形成了一張更高質量的照片。

  不僅如此,多顆攝像頭所拍攝合成出來的照片擁有更高的像素。而且復眼卻能提供與眾不同的優勢,它可以產生全景視角,呈現顯著的深度感官。

  隨著手機或者說移動設備上的各種功能的攝像頭越來越多,有人擔心會不會有一天手機背面全部被攝像頭所占據了。

  所以專家們就在像能不能有一種技術來替代這么多顆攝像頭,讓一顆攝像頭可以干多顆,甚至是數十顆上百顆攝像頭能夠做的事情。

  于是復眼技術再次被技術專家們所關注起來,但如何將昆蟲上的復眼仿生出來,這也成了大家紛紛在研究的課題。

  而光學成像技術實驗室的正在研究的項目就是復眼集成鏡頭技術,這個項目簡單來說,就是研究復眼鏡頭的。如何將多顆攝像頭集中到一顆鏡頭上面,讓這顆鏡頭擁有其它鏡頭的不同功能。

  說到底,還是在鏡頭上面,而在鏡頭上,鏡片又是其中的關鍵中的關鍵。如何設計制造這些鏡片,從而讓其實現各種功能,這也是研究團隊所面臨的主要難題。

  剛開始,項目研究團隊的方向主要放在將這些不同攝像頭的鏡頭全部集中到一顆鏡頭上面。簡單來說就是多顆鏡頭共用一個感光元件,這項技術其實早就有了,早在膠片時代,就已經有了多鏡頭相機了。

  只不過那時候的多鏡頭也就一兩枚,兩三枚鏡頭,而項目研究團隊要做的是將更多的鏡頭,七八顆,甚至十幾顆鏡頭集中到一起。

  這就有增加了課題難度,如何讓這十幾顆鏡頭共用一個有限面積的感光元件上,這是一個棘手的問題。

  事實上在過去,技術人員為了仿生復眼,也研發出來的所謂復眼相機。它是將無數的相機按照蜻蜓或者蝴蝶的眼睛做成半球形陣列排列,從而形成一個類似于昆蟲復眼外形的復眼相機。

  然后呢在將這些相機所拍攝的照片通過特殊的算法合成起來,于是就得出了一張復眼相機所拍攝出來的照片。

  不過這樣太過麻煩了,這種復眼相機中的每一個相機都是完整的個體,合成在一起太過復雜,而且成本太高。

  吳浩他們當然不會中意這種技術,他們要做的是極大的簡化這個結構。首先要做的就是將復眼中所有鏡頭所成像的畫面集中到一塊感光元件上面,這樣就極大的消減了復眼相機的結構。

  但是如何將這些鏡頭的所成像的畫面集中到一塊感光元件上面,這是個問題。

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