登陆注册
37735600000036

第36章 复眼照相机

眼睛是动物的视觉器官,在生活中占有很重要的地位。由于动物种类繁多,形态各异,因此眼睛也千差万别。在动物中鹰眼的视力据认为是最好的,一只金鹰在光线好、背景鲜明的前提下,可在1996米的高空中看清地面上一只45厘米长的兔子。这是因为鹰眼具有比人眼多8倍的视觉细胞,所以有极高的分辨能力。

动物的眼睛可谓千差万别,各有特色。大致说来,可分为三类:一类是某些低等动物的“针孔眼”,靠小孔成像;二类是人和其他脊椎动物的“晶状体眼”,又称“照相机眼”;第三类是甲虫、蜜蜂、苍蝇、蚊子、萤火虫、虾、蟹等动物的“复眼”。

复眼构造的精巧和功能的优异,在某些方面是人眼所不及的,也是人造技术装置所不能比拟的。例如被称为“飞行之王”的蜻蜓,头上有一双像小“灯泡”似的眼睛。将这对眼睛在显微镜下放大仔细观察,会发现里面密密麻麻,有着许许多多呈六角形的小眼睛。科学家计算,里面的小眼睛多达20000多只。有趣的是,蜻蜓的每一个小眼都可以独自成像,一个物体在蜻蜓的眼里有20000多个像。而苍蝇的眼睛是由3000多只六角形的小眼组成的复眼,并且,同蜻蜒一样,每一只小眼也都能独立成像。由于苍蝇的视力非常好,常常是人的蝇拍还没落下,它早巳逃之夭夭了。

复眼都是由许多单眼组成。在每个单眼中,12个细胞有序地排列。进入单眼的光被这些细胞所捕获,并被送往输出细胞的树枝状晶体(输入接头)。研究人员把微细的电极插入输出细胞中,调查其对光输入的反应,结果发现与人类视觉的心理现象非常相似。当把光线加到复眼上以后,输出细胞便产生脉冲,脉冲的大小基本与光强度的对数成正比,这与人类感觉所具有的韦伯一费希纳规律是一致的。又如,见到闪光时,发出的脉冲数是和闪光强度与光照时间之积成正比的,而相对于输入光的点灭也引起闪烁现象。这些都是与人眼极相似的。但是,站在信息处理的角度看,重要的是要了解复眼中的各个单眼是如何交换信号的,从而能清晰地辨认出所见对象的轮廓。各个单眼的输出除了送往中枢神经系统以外,还产生出分支加入到附近的单眼中,这意味着各个单眼的输出起着减少附近单眼输出的作用。为了调查其动作机制,首先把复眼遮盖起来,在其上开一小孔,使光线仅仅能照到一个单眼上。在复眼中,附近几个单眼互相协作,把入射光象的明暗变化强调出来。换句话说,图形的轮廓被强调出来了,从而产生容易辨认的效果。

由于动物复眼构造精巧和功能特异,给人们许多启示。人们模仿苍蝇、蜻蜓和蟹等复眼光学系统的结构和功能特点,用许多块具有特定性质的小透镜,将它们有规则地紧密排列粘合起来,制成“复眼透镜”,用它作镜头制成“复眼照相机”,一次就可以照出1329张相同的照片来。可以用来大量复制电子计算机的集成电路,可大大加快电子设备的生产速度。在军事卫星侦察中,被派上了更大用场。

鱼眼在所有的动物中,视角是最大的,可达180度,这是人眼所无法比拟的。于是人们模仿鱼眼,研制成功了一种超广角的“鱼眼镜头”。这种鱼眼镜头,视角为180度,用这种镜头制成的相机能把整个空间的物象,一下子尽收眼底。这时的图像同鱼眼看到的那样,变成了圆形,不仅拍摄范围大,而且图像清晰度很高。因此,鱼眼相机在摄影中用途很广。在用鱼眼相机进行大地测绘时,可减少拍摄次数,迅速获得大面积地貌照片。因此它在卫星侦察中也有着广泛的应用。

同类推荐
  • 科学奥秘丛书-探索地球的奥秘

    科学奥秘丛书-探索地球的奥秘

    在与人类相依相存的缤纷多彩的生命世界,除了我们熟知的动物、植物,还有一个庞大的群体——微生物。它们微小的躯体里藏有大本领,人类在微生物带给人类的福祸里寻找着突变、平衡。
  • 扑朔迷离的化学宫殿(科普知识大博览)

    扑朔迷离的化学宫殿(科普知识大博览)

    化学是研究物质的。世界上那形形色色的物质,是由什么构成的呢?这个自然科学中最根本的问题,在古代就引起了人们的注意。公元前5世纪,我国的大学问家庄子就说过:"一尺之棰,日取其半,万世不竭。"意思是说,一尺长的短棍,若每天截取一半的话,是永远也截取不完的。
  • 自然百科知识博览

    自然百科知识博览

    这里有神秘诡异的百科知识等你阅读,这里有扑朔迷离的背后玄机等待你的发现,这里有鲜为人知的惊险内幕等待你的探索,这里有匪夷所思的灵异事件等待你的追寻。
  • 世界科技百科:宇宙时空

    世界科技百科:宇宙时空

    科学是人类进步的第一推动力,而科学知识的普及则是实现这一推动的必由之路。在新的时代,社会的进步、科技的发展、人们生活水平的不断提高,为我们青少年的科普教育提供了新的契机。抓住这个契机,大力普及科学知识,传播科学精神,提高青少年的科学素质,是我们全社会的重要课题。科学教育,是提高青少年素质的重要因素,是现代教育的核心,这不仅能使青少年获得生活和未来所需的知识与技能,更重要的是能使青少年获得科学思想、科学精神、科学态度及科学方法的熏陶和培养。
  • 越玩越聪明的印度数学全集

    越玩越聪明的印度数学全集

    本书共分为三大部分,每一部分又包含若干小节,当然每一部分都有加减乘除的相关运算,内容则由浅入深。也许开始的时候,你会不适应。不适应从右向左的运算方法,不适应在运算过程中用加法替代减法运算,不适应古老的结网记数法,更不知道在做除法的时候会用整数的余数来算数学式的商和余数。
热门推荐
  • 臣妹当国

    臣妹当国

    天下四分,她是一国公主,本应集万千宠爱于一身。但是因为兄遭大难,她不得不肩负起兄长责任。在这个以男子为尊时代且看她如何翻云覆雨。他是一个国家的黑暗统治者,心里充满黑暗。他与她的相遇,是一场福还是祸。
  • 极品龙婿

    极品龙婿

    世界第一大神秘组织“龙王宫”的创始人,竟入赘楚家当了上门女婿?本想低调行事的“龙王”,却未曾料到,那些原本嘲笑他的人,突然就跪在他的面前,诚惶诚恐的磕头喊他爷!
  • 杂碎事

    杂碎事

    只是一本回忆与记录的短篇集小说。不止是爱情,还有生活的琐碎,也有突发的脑洞写成的文章。没有固定的主人公,因为生活是不可预料的。
  • 至尊小地主

    至尊小地主

    “喂,陈大可,你到底爱不爱我。”“爱,我当然爱你。”“真的吗?”“真的,比真猪还真。”“可是我为什么感觉不到,你是不是已经开始不爱我了?”“怎么可能,宝贝,你想多了。”
  • 天行

    天行

    号称“北辰骑神”的天才玩家以自创的“牧马冲锋流”战术击败了国服第一弓手北冥雪,被誉为天纵战榜第一骑士的他,却受到小人排挤,最终离开了效力已久的银狐俱乐部。是沉沦,还是再次崛起?恰逢其时,月恒集团第四款游戏“天行”正式上线,虚拟世界再起风云!
  • 萌宝来袭:我妈咪说话超灵的

    萌宝来袭:我妈咪说话超灵的

    前世,她被渣男贱女欺骗,落得车毁人亡的下场。重生后获得特殊技能,开始虐渣渣踩贱女,日子过得风生水起。“爹地,你身带紫气,贵不可言却带煞克妻,我这有个不怕克的人选,你要不要了解下?”
  • TFboys之王俊凯爱我可好

    TFboys之王俊凯爱我可好

    叶雪搬家到重庆,发现她的邻居居然是王俊凯!!
  • 祸妃天降:腹黑王爷妃无良

    祸妃天降:腹黑王爷妃无良

    他,是权势滔天的王爷,说不清是假戏真做还是上天安排,遇上了没心没肺的她。他的隐忍,足以一统三国,可偏偏掌控不了如脱缰野马的她。她,不是杀手,也不是特工,而是一名腐女兼伪萝莉。已活二十五个年头的她却一直保持着十二岁的小身板,以至于时时让人误解。她的理想是做一个米缸里的爬爬虫,秉持的是:放火防盗防腹黑!宁嫁穷儿郎,不嫁腹黑皇!想娶她,再去投胎一回才行。
  • 周游仙武世界

    周游仙武世界

    流星划破长空,雷霆闪耀苍穹,地星枯竭的天地灵气逐渐复苏,古老的修行焕发出全新的活力……仙路漫漫,武道茫茫。周游诸界,上下求索。
  • 阶前暮雪深

    阶前暮雪深

    一个是金玉之质的报仇少女,一个是权势滔天的东厂督公,毒舌背后是保护,误解背后是成全。原来,与你抵额相对,足以抚平彼此今生所有皱纹。