【儀表網(wǎng) 儀表產(chǎn)業(yè)】由香港科技大學(HKUST)科學家領(lǐng)導的團隊開發(fā)出了世界上3D人工眼，這款「電化學仿生眼」，復制了人眼的曲面結(jié)構(gòu)，為視覺類人機器人和視力障礙患者帶來了新希望。
 

　　這款電化學眼主要的突破，是創(chuàng)造了一個3D立體人造視網(wǎng)膜。這款人造視網(wǎng)膜上裝有大量納米線感光器，用來模擬人類視網(wǎng)膜中的感光細胞。在實驗中，團隊以液態(tài)金屬線模擬人類眼球后的神經(jīng)線，將納米線感光器與人造半球形視網(wǎng)膜后面一束束的金屬線連接在一起，成功復制了視覺訊號的傳輸，將電化眼所看到的影像投射到了計算機屏幕上。
 

　　人造視網(wǎng)膜不僅可以拯救盲人的視力，它的功能比人眼更加強大。
 

　　首先，它消除了視覺盲點的問題。由于人眼的視神經(jīng)是在視網(wǎng)膜前面，人眼感光細胞所收集到的訊號，會先聚集在視網(wǎng)膜的一點，再從視網(wǎng)膜前方往后傳送到大腦，如果一個物體的像剛好落在這個點上就會看不到，稱為盲點。
 

　　這個問題，電化學眼就可以解決。在人造視網(wǎng)膜上，由于每個散布在上面的感光器，都可獨立透過其后方連接的液態(tài)金屬線將訊號傳送至大腦，無需經(jīng)過視網(wǎng)膜的某一點，因而消除了盲點的問題。
 

　　不僅如此，電化學眼還有很多開了外掛的功能，比如夜視和紅外。我們都知道，人眼在夜里是看不到的，但電化學眼只要使用不同的材料來提高感光器的敏感度及可視光譜范圍，就可以擁有夜視等功能。
 

　　什么是感光器件？
 

　　提到數(shù)碼相機，不得不說到就是數(shù)碼相機的心臟——感光器件。與傳統(tǒng)相機相比，傳統(tǒng)相機使用“膠卷”作為其記錄信息的載體，而數(shù)碼相機的“膠卷”就是其成像感光器件，而且是與相機一體的，是數(shù)碼相機的心臟。感光器是數(shù)碼相機的核心，也是關(guān)鍵的技術(shù)。數(shù)碼相機的發(fā)展道路，可以說就是感光器的發(fā)展道路。數(shù)碼相機的核心成像部件有兩種：一種是廣泛使用的CCD(電荷藕合)元件；另一種是CMOS(互補金屬氧化物導體)器件。
 

　　影響感光器件的因素
 

　　對于數(shù)碼相機來說，影像感光器件成像的因素主要有兩個方面：一是感光器件的面積；二是感光器件的色彩深度。
 

　　面積
 

　　感光器件面積越大，成像較大，相同條件下，能記錄更多的圖像細節(jié)，各像素間的干擾也小，成像質(zhì)量越好。但隨著數(shù)碼相機向時尚小巧化的方向發(fā)展，感光器件的面積也只能是越來越小。
 

　　色彩深度
 

　　除了面積之外，感光器件還有一個重要指標，就是色彩深度，也就是色彩位，就是用多少位的二進制數(shù)字來記錄三種原色。非專業(yè)型數(shù)碼相機的感光器件一般是24位的，高檔點的采樣時是30位，而記錄時仍然是24位，專業(yè)型數(shù)碼相機的成像器件至少是36位的，據(jù)說已經(jīng)有了48位的CCD。對于24位的器件而言，感光單元能記錄的光亮度值多有2^8=256級，每一種原色用一個8位的二進制數(shù)字來表示，多能記錄的色彩是256x256x256約16,77萬種。對于36位的器件而言，感光單元能記錄的光亮度值多有2^12=4096級，每一種原色用一個12位的二進制數(shù)字來表示，多能記錄的色彩是4096x4096x4096約68.7億種。舉例來說，如果某一被攝體，亮部位的亮度是暗部位亮度的400倍，用使用24位感光器件的數(shù)碼相機來拍攝的話，如果按低光部位曝光，則凡是亮度高于256倍的部位，均曝光過度，層次損失，形成亮斑，如果按高光部位來曝光，則某一亮度以下的部位全部曝光不足，如果用使用了36位感光器件的專業(yè)數(shù)碼相機，就不會有這樣的問題。
 

　　除此之外，就像我們看視頻分為高清和非高清的分辨率，電化學眼也可以實現(xiàn)更高成像分辨率。研究人員將傳感器之間的距離縮小到3微米，在人造視網(wǎng)膜上的傳感器是真人眼睛的30倍，而由于納米線感光器在人工視網(wǎng)膜的密度比人類視網(wǎng)膜中的感光細胞更高，如果將來每個納米線感光器都能與視覺神經(jīng)線連接，人工視網(wǎng)膜將能接受更多光訊號，可以比人類視網(wǎng)膜具有更高解像度的潛力。
 

　　資料來源：百科、科普中國