كاميرا العين المركبة الرقمية الأولى الشبيهة بالحشرة ترى 180 درجة ، شبه لانهائي

عين مركبة رقمية تعتمد على حشرة

نجح فريق متعدد التخصصات من علماء ومهندسي الكمبيوتر ، بقيادة جون روجرز من جامعة إلينوي في أوربانا شامبين ، في بناء أول كاميرات رقمية تحاكي المركب ، وعيون متعددة الأوجه ليعسوب ونحل وحشرات أخرى. توفر هذه الكاميرات الرقمية ، نصف كروية ومرنة مثل نظيراتها من الحشرات ، عمقًا لا نهائيًا تقريبًا من المجال ، ومجال رؤية كاملًا بزاوية 180 درجة مع عدم انحراف الصورة.

بعد مليارات السنين من التطور ، انتهى الأمر ببعض الحشرات ، والمفصليات ، والجمبري المرعب فرس النبي ، بعيون مركبة. بينما أنت وأنا ، ومعظم الحيوانات الأخرى على الأرض ، مجهزون بزوج من العيون القياسية ( عيون بسيطة في اللغة البيولوجية) ، بعض الكائنات الحية لها عيون مركبة مكونة من آلاف أوماتيديا. يحتوي كل ommatidium على قرنية لتركيز الضوء ، ومخروط طويل مليء بالمستقبلات الضوئية ، ومحور عصبي واحد (عصبون) متصل بالعصب البصري في النهاية ، لربطه بالدماغ. في جوهرها ، كل ommatidium هي عين فردية منخفضة الدقة. يتم دمج المدخلات من آلاف الأوماتيديا بواسطة الدماغ ، لتشكيل صورة عالية الدقة.



نوع من الطيران ، فحص نظيره الرقمي



الميزة الرئيسية للعيون المركبة هي أنها تحتوي على آلاف العدسات ، على عكس العيون البسيطة التي تحتوي على عدسة واحدة فقط. بدون تحويل هذا إلى مناقشة معقدة لفيزياء الضوء ، يكفي أن نقول إن هناك قيودًا صارمة للغاية على ما يمكن لعدسة واحدة فعلاً فعل ؛ يمكنه فقط ثني الضوء كثيرًا. نتيجة لذلك ، لا تستطيع العيون البسيطة عمومًا التركيز عن كثب ، وتميل إلى أن يكون لها عمق مجال ضحل. لأسباب واضحة ، تتمتع العين المركبة نصف الكروية أيضًا بمجال رؤية أوسع بكثير من العين البسيطة المسطحة في الغالب مع فتحة صغيرة فقط في المقدمة.

لإنشاء عين مركبة رقمية ، قام الباحثون بتوصيل العدسات الدقيقة بصمامات ثنائية ضوئية فردية بأسلاك مرنة ، ثم قاموا بدمجها في بوليمر مرن. الأسلاك المرنة ، بالمناسبة ، هي نفس الأسلاك التي تستخدمها جامعة إلينوي في صنعها بطارية ليثيوم أيون مرنة وقابلة للمط . ثم يتم نفخ البوليمر ، مكونًا شكل عين حشرة نصف كروية. Voilà: عين مركبة رقمية اصطناعية. لإنشاء صورة فعلية ، يعالج البرنامج كل مدخل من العدسات الدقيقة الفردية / مدخلات الثنائي الضوئي ، ويجمعها معًا بطريقة مماثلة للبرنامج الذي يدمج صورة بانورامية معًا (انظر 'أ' في الصورة أدناه).



رسم تخطيطي يوضح الكاميرا / العين المركبة الرقمية

بقدر ما يمكننا أن نقول ، فإن دقة هذه العيون المركبة الرقمية منخفضة جدًا حاليًا. تمثل كل عدسة ميكروية بكسل واحدًا ، ويحتوي الجهاز بأكمله على حوالي 100 عدسة ميكروية فقط. تم تأكيد ذلك من خلال الصور أعلاه ، والتي تُظهر تمثيلات منخفضة الدقة للغاية لمجموعة متنوعة من الأشكال. ومع ذلك ، يبدو أن جودة الصورة الفعلية عالية جدًا ؛ إذا كان من الممكن زيادة الدقة ، فقد تكون هذه العيون المركبة الرقمية مفيدة بالفعل في تطبيقات المراقبة ، والطب (التنظير الداخلي) ، وربما في مساحة المستهلك أيضًا. (نرى: كرة 36 ​​كاميرا قابلة للرمي تلتقط صورًا بانورامية مثالية .)

أخيرًا ، يجب أن نشير إلى أن نهج الكثير من العيون الفردية (الكاميرات ، العدسات الدقيقة) هو في الأساس نفس النهج الذي تستخدمه Lytro و Pelican وغيرهما تصوير مجال الضوء الشركات الناشئة. الفرق الرئيسي هنا - وفي الواقع الاختراق الرئيسي - هو أن العدسات الدقيقة موجودة على ركيزة مرنة نصف كروية.



ربما تم التقاط هذه الصورة ، وهي ذبابة ذات عين مركبة رقمية ، بواسطة جامعة إلينوي

ربما تم التقاط هذه الصورة ، وهي ذبابة ذات عين مركبة رقمية ، بواسطة جامعة إلينوي

Copyright © كل الحقوق محفوظة | 2007es.com