模拟昆虫复眼的无失真超广角相机

包括科罗拉多大学博尔德分校(University of Colorado Boulder)在内的一组研究人员日前宣佈，已成功透过模仿蜻蜓、螳螂、苍绳和其他昆虫的碗状眼睛，开发出一款实验性的数位相机，可拍摄完全不失真的超广角影像。研究人员利用可弯曲的电子检测器以及类似于製造隐形眼镜材料的柔韧微透镜开发出新的相机塬形，据称可提供几乎是无限的景深。

传统的广角镜头如鱼眼(fisheyes)会让撷取的影像週边失真，当光通过半球状弯曲镜面时，电子检测器的平坦表面仅会捕捉到不匹配的影像结果。在新的数位相机研究中，研究人员开发了一种能弯曲成与镜面相同半球状的电子检测器，进而消除了失真。

科罗拉多大学波尔德分校机械工程助理教授Jianliang Xiao指出，这部实验相机的创新之处就是将电子检测器建置到弯曲的表面上。由于大多数电子元件都是硅製成的，而硅材料非常脆弱，因此通常无法让硅任意变形。但透过使用可弯曲的电子元件，他们开发出了可变形的系统，能将它放到弯曲的表面上。

长久以来，模仿节肢动物的复眼来製造相机，一直是科学家们努力的目标。复眼的解析度通常比哺乳类动物低，但却让节肢动物拥有更宽广的视场，以及更高的运动感知能力和景深。

复眼是由许多「小眼」(ommatidia)组成，每一个小眼又都由一个独立的角膜镜和一个晶体椎构成，用于捕捉通过镜面的光。小眼的数量是决定解析度的关键，因此节肢动物的眼睛解析度差异也很大，工蚁通常只有100个小眼，而蜻蜓则有28,000个。

Xiao和研究团队开发的相机模仿了角膜镜-晶锥的配对，拥有180个微型透镜，每一个都拥有自己的小型电子检测器。相机中使用的透镜数目与火蚁和树皮甲虫复眼的数量相当。Xiao表示，当他开始与伊利诺大学厄巴纳香槟分校John Roger实验室的博士后研究员展开研究时，为了能用现成的系统来製造产品，这些电子元件和透镜在製造之初都是平面的，而后才将它们模塑成半球状。

现在每一个独立的电子检测器和每一个独立的镜片都不会变形，但检测器和镜片之间的空间是可伸缩的，这将有助于建立新的3D形状。但研究人员表示，这种相机要商业化还需等待几年时间。