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昆蟲復(fù)眼(昆蟲復(fù)眼的成像原理)

  • 生活
  • 2023-04-28 13:06

不了解昆蟲的朋友可能不知道復(fù)眼是什么東西,它其實(shí)就是昆蟲的眼睛。只是它和我們?nèi)祟惖炔溉閯?dòng)物的眼睛很不一樣,我們?nèi)祟惖难劬Χ际且浑p瞳孔(每只眼睛有一個(gè)),但是昆蟲的眼睛往往會(huì)有千百個(gè)“瞳孔”,所以昆蟲的眼睛才被叫做復(fù)眼。

大多數(shù)昆蟲眼睛的結(jié)構(gòu)都屬于復(fù)眼,這樣的眼睛有什么好處呢?有個(gè)最大的好處就是可以看清高速移動(dòng)的東西,而且能將它的運(yùn)動(dòng)軌跡看得一清二楚,比如我們用眼睛在側(cè)面看槍射出的子彈或者弓射出的箭,它的飛行過程基本上是看不到的,即便我們集中精力,最多也只能看到處于某一位置上的子彈或箭,這正是由于我們的眼睛只有一雙瞳孔,通常它只能注視一點(diǎn),只有當(dāng)子彈或者弓箭經(jīng)過我們所注視的那一點(diǎn)的時(shí)候才有可能被看到,其他的時(shí)刻都是看不到的。

但是昆蟲卻不同,如果一只蜻蜓位于我們所在的位置,那么子彈或者弓箭射出的整個(gè)過程,它都可以看到,這正是由于它眼睛上有高達(dá)2.8萬(wàn)個(gè)復(fù)眼,每個(gè)復(fù)眼小孔就相當(dāng)于一個(gè)瞳孔,子彈或者弓箭發(fā)出后,一路行進(jìn)的軌跡被復(fù)眼上的諸多小孔捕獲到,也就形成了子彈或者弓箭前進(jìn)的一個(gè)一連串的過程,光線通過這些小孔進(jìn)入到復(fù)眼小孔底部的感光細(xì)胞上,再通過視覺神經(jīng)傳到大腦,就形成了蜻蜓看到子彈或者弓箭前進(jìn)的整個(gè)過程。

昆蟲都很小,眼睛看上去也不大,但是由于復(fù)眼小孔的數(shù)量很多,所以昆蟲的眼睛相對(duì)于身體的比例要比其他動(dòng)物都大得多,而且大多數(shù)昆蟲的眼睛都比頭部其它部分還要大。生物學(xué)家們解剖發(fā)現(xiàn),有復(fù)眼的昆蟲每個(gè)小眼都有角膜、晶椎、色素細(xì)胞、視網(wǎng)膜細(xì)胞、視桿等結(jié)構(gòu),是一個(gè)獨(dú)立的感光單位,這些感光單位集體工作,就能讓昆蟲感受到視覺范圍內(nèi)所有的風(fēng)吹草動(dòng)了。

不過昆蟲眼睛中的世界和我們不太一樣,它們通常只注意會(huì)移動(dòng)的事物,而且視線范圍內(nèi),視物的清晰度都差不多,不像我們?nèi)祟惪礀|西只會(huì)專注于一點(diǎn)。如果昆蟲的復(fù)眼有部分被灰塵擋住的話,那么那部分復(fù)眼將會(huì)看不清東西,所以蒼蠅、蜻蜓等昆蟲都會(huì)經(jīng)常用前足拂拭眼睛。

復(fù)眼也啟發(fā)了人類在仿生學(xué)上的利用。比如ATR(自動(dòng)目標(biāo)識(shí)別)視覺傳感器和復(fù)眼相機(jī)等,就是起源于人類對(duì)生物復(fù)眼視覺的模仿。它們基本都是由多個(gè)光感或多個(gè)光線傳感器組成。可以傳感一條光線或一個(gè)面的光或紅外線等,可以很好的看清高速運(yùn)動(dòng)物體的整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程,精確判斷它們下一步會(huì)出現(xiàn)在哪里。

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