På mange måter, det menneskelige øyet er ingenting som et digitalt kamera. Våre øyne ikke har en fast ramme pris eller oppløsning; det er ingen konsistent fargegjengivelse, og vi har bokstavelig, betydelig blinde flekker. Men, disse optiske inkonsekvenser — finnes i alle biologiske øye — er et produkt av naturlig utvalg, og tilbyr en rekke fordeler som forskere som jobber i digital vision kan dra nytte av.
Sak er en ny type 3D-printede objektiv skapt av forskere fra Universitetet i Stuttgart i Tyskland. Hvert objektiv er laget av plast og er ikke større enn en klype salt. Men, deres størrelse er bare ett aspekt av deres dyktighet. Den virkelige innovasjon her er at linser etterligner virkningen av “fovea,” en viktig fysiologisk funksjon i øynene til mennesker og ørn, som gjør det mulig for raskere image processing.
Bilder og illustrasjoner som viser hvordan foveated linser forskjellige i fokus, og hva linser seg selv ser ut som.
Bilde: Thiele et al
Fovea er latin for “pit” eller “felle”, og ting itslef ser ut som et lite hull i baksiden av netthinnen. Det er hjem til en tett konsentrasjon av photoreceptor celler, og fungerer som et samlingspunkt for vårt syn. Hvis du hold ut hendene foran deg på en armlengdes avstand, fovea dekker et område på omtrent tilsvarende til både miniatyrbilder, eller rundt to grader av det totale synsfeltet. (At sammenligningen via denne Vsauce video.) Dette skaper et sentralt punkt i vår visjon som er høy-oppløsning, og er omgitt av en lavere oppløsning helhet. Dette gir oss muligheten til å fokusere vår optiske kraft uansett hvor vi er ute etter. Mennesker se ut som dette, og ørn gjøre så godt (de har en spesielt dyp fovea som tilbyr pin-skarpt syn).
Ved å gjenskape dette satt opp i små linser, forskere håper de vil være i stand til å lage kameraer som kan behandle flere bilder raskt og effektivt. Plus, som den enkelte objektiver er utrolig små, de kan brukes for teknologi, inkludert små flygende droner (som robot bier!) eller robot-kirurgisk verktøy som opererer inne i kroppen. Det er noen ulemper med å linser, inkludert det faktum at de tar timer til 3D utskrift, men disse problemene vil forhåpentligvis bli løst ved masseproduksjon. En studie som beskriver objektiver i sin helhet kan leses i tidsskriftet Science Fremskritt.