复眼的动物怎么看东西(探秘复眼:动物的超视觉世界)
探秘复眼:动物的超视觉世界
复眼是昆虫、蜘蛛、甲壳类生物等许多无脊椎动物的视觉器官,具有强大的视觉能力,它们能够轻松地捕捉猎物、避免天敌、识别家族成员等。那么,复眼到底是如何实现这些功能的呢?下面我们将揭开这个神秘视界的面纱。
复眼的结构
复眼一般由数十上百个同心圆排列而成,每一个同心圆都是一个类似于独立镜片的单位-酸泡。许多细胞构成酸泡能捕捉到从各个角度入射而来的光线,每个酸泡内成像的信息被汇集到视神经,经过后续处理后我们才能看到图像。
同心圆数目越多,视力越好。例如,家蝇的复眼上就有约4000个同心圆。而蜜蜂的复眼上更是有超过2万个,并且它们还能看到紫外线,这一点人类是无法做到的。
复眼实现的特殊功能
复眼采用了不同于人眼的成像方式。我们的双眼通过多个方面,包括凸透镜、晶状体等,来实现像差调节和对物体的成像。然而,每个酸泡看到的物体都是独立的,而复眼的总体视野相当广阔,且很难出现曝光、模糊和像差等问题。
与此同时,一个物体普通情况下只能被我们检测到一个角度,对于蜜蜂等具有超过2万个酸泡的昆虫来说,则可以实现360度的无死角视觉。与空气相遇处通常会形成折射,导致实物三维坐标的变化,但蜜蜂的复眼由于接触空气的面相对较小,因此绘图更加准确。
复眼的应用价值
复眼的独特结构及功能对自然界形成了重要的进化意义,在野外生存中可以更有效地获取信息、性交、觅食。另外,在科研领域,学者也在尝试通过研究复杂的生物视觉系统来改善科学仪器及计算机视觉的算法。
如今,复杂的复眼结构也正逐渐应用于人工智能领域。德国斯图加特大学的科学家发现,虽然前景对象在移动和运动中变化非常复杂,但复杂的视觉系统却可以在不断变化的背景中轻松识别目标。为此,他们研发了一种电子复眼技术,当看到运动的物体时,电子复眼可以进行像素扫描从而较好地捕捉到目标物体的位置。
,复眼的独特功能在保障生命信息处理、提高猎食效果和进化生存等方面,具有不可替代的作用。但是,其在现代技术领域拥有的应用空间远远不止于此,相信在不久的未来,它将会在许多前沿科技领域发挥出更加重要的作用。