其實相機(jī),攝像頭或者說光學(xué)成像設(shè)備,都可以看成是電子眼鏡或者說光學(xué)眼鏡,和眼鏡的成像原理一樣。
但是到現(xiàn)在為止,我們所還無法造出來超過我們?nèi)搜鄢上袼刭|(zhì)的成像設(shè)備。
其實我們?nèi)搜鄣某上袼刭|(zhì)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(jìn)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(dá)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(nèi)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(fù)眼,這種眼睛由數(shù)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(jié)構(gòu),大小正好容得下它們的瞳孔。每個錐形結(jié)構(gòu)可以獨(dú)自旋轉(zhuǎn),因此變色龍實際上可以同時看方向完全不同的兩個獨(dú)立物體。
這種視覺優(yōu)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(yùn)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(huán)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(fā)現(xiàn)地上的一些獵物。
從這上面來說,它這雙眼睛可是一點(diǎn)都不比蝙蝠的超聲波差。
我們?nèi)祟愐恢笔谴笞匀坏暮脤W(xué)生,在不斷學(xué)習(xí)大自然所蘊(yùn)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(fā)出來了各種各樣的光學(xué)成像設(shè)備。
比如長焦鏡頭嗎,能夠看到很遠(yuǎn)距離的舞臺。一些先進(jìn)的軍事光學(xué)偵查衛(wèi)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(jī),我們能夠通過它看情高速飛行的子彈和炮彈,甚至科學(xué)家們還研發(fā)出來了能夠看清光運(yùn)動軌跡的超高速攝像機(jī)。
米國加州大學(xué)的科學(xué)家們開發(fā)了一種可以在一秒鐘之內(nèi)拍攝六百一十萬張照片的超高速攝影機(jī),快門速度高達(dá)440萬億分之一秒??茖W(xué)家們試圖利用這樣一臺超高速攝像機(jī)來解決眾多科研難題。
再比如夜視儀,紅外相機(jī)等等,夜視儀能夠在漆黑的夜里看清楚目標(biāo),現(xiàn)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(fā)出的溫度,并廣泛運(yùn)用在各種領(lǐng)域。