精巧的生物照相机——蝇眼
精巧的生物照相机——蝇眼
人们所熟悉的苍蝇,是一种常见的昆虫。种类很多如:绿蝇、家蝇、麻蝇、红头蝇等。由于它是带菌者,能传播很多疾病,是四害之一,为消灭对象。但是从仿生学角度来看,苍蝇的许多结构是很精巧的,是很好的生物原型,是值得我们研究和模仿的。
苍蝇头部的两侧,有1对复眼,在复眼之间有3个单眼,排列成三角形,这是苍蝇的视觉器官。它在取食、集群、繁殖、避敌和决定行动方向等各种活动中起着重要的作用。
单眼是由一个角膜透镜和下面的许多视网膜细胞组成,周围有色素。它只能感光,不能构成物象。
复眼结构很复杂,它是由4000个小眼构成,每个小眼可分为集光和感光两部分。集光部分包括每一个小眼的表面有六角形透明角膜及角膜的下面有4个晶体细胞,其晶体细胞内充满了自己分泌的晶体,它具有折光作用。感光部分包括在晶体细胞下面的小网膜,它由7个视觉细胞组成。视觉细胞为长形,纵列在小眼中轴的周围,内侧形成视小杆,视杆外端与晶体细胞相接,内端与视神经相连。另外在晶体细胞与小网膜周围各有一组色素细胞,用以遮蔽侧射进来的光线,每一个小眼的中轴互相成1—3°的角度,合在一起就形成了半球状的视野。
研究证明,苍蝇的每个小眼都能看到物体的一部分,因此所得的物象互相结合,便形成一种“镶嵌的影象”,苍蝇借此视物。根据苍蝇的复眼的原型,人们已仿制成新型照相机,起名就叫“蝇眼照相机”。该照相机的镜头,是由1329块小透镜粘合而成,用它拍摄物体,一次可得1329张相片,分辨率可达4000条线/厘米。该机可用来大量复制电子计算机精细显微电路。另外这种眼的结构不仅对运动着的物体感觉敏锐,而且可以依据每一个小眼的变化角度测出运动物体的速度。按此原理,现已仿制成一种光学测速议,用来测量运动物体,如测飞机等的速度。
在立体电视显示系统中,目前又模仿蝇眼制成一种复合阵列,它通过景物的三维虚象,使其立体象不会因观察角度不同而变化,从而解决了人站在旁边看电视,显示出的物象不成立体的缺点。