Πρωτοποριακή κάμερα μιμείται τα ημισφαιρικά μάτια των εντόμων

Μια νέα ημισφαιρικού σχήματος πανοραμική ψηφιακή κάμερα διαμέτρου μόλις ενός εκατοστού, η οποία μιμείται
καλύτερα από ποτέ τη λειτουργία του ματιού ενός εντόμου, δημιούργησαν Αμερικανοί ερευνητές.

Η πρωτοποριακή συσκευή διαθέτει μια διάταξη 180 μικρών φακών, οι οποίοι, μαζί με τα συνοδευτικά ηλεκτρονικά εξαρτήματα, είναι τοποθετημένοι πάνω σε μια καμπυλωμένη επιφάνεια, γεγονός που επιτρέπει στην κάμερα να προσφέρει μια βαθιά και ταυτόχρονα ευρυγώνια κάλυψη του πεδίου με εύρος 160 μοιρών, χωρίς μάλιστα τη συνήθη παραμόρφωση. Προς το παρόν πάντως, η κάμερα έχει χαμηλή ανάλυση με λίγα μόνο εικονοστοιχεία (πίξελ) και είναι ασπρόμαυρη, αν και θα μπορούσε να γίνει έγχρωμη κάποια στιγμή.

Οι ερευνητές των πανεπιστημίων Ιλινόις και Nortwestern, με επικεφαλής τον καθηγητή Τζον Ρότζερς, που έκαναν τη σχετική παρουσίαση στο περιοδικό “Nature”, σύμφωνα με το BBC και το “Science”, πιστεύουν ότι η νέα κάμερα μπορεί τελικά να χρησιμοποιηθεί για την επιτήρηση εξωτερικών χώρων, αλλά και για την ενδοσκοπική απεικόνιση του ανθρωπίνου σώματος. Επίσης, τέτοιες κάμερες θα μπορούσαν μελλοντικά να προσαρτηθούν σε μικροσκοπικά ιπτάμενα ρομποτικά έντομα με ποικίλες χρήσεις, για παράδειγμα σε περιπτώσεις φυσικών καταστροφών ή στο πεδίο της μάχης.

Η κάμερα, που δημιουργήθηκε μετά από τρία χρόνια ερευνών, έχει ήδη πετύχει μια όραση ανάλογη με αυτή που έχουν μερικά μυρμήγκια και σκαθάρια, τα οποία δεν βλέπουν πολύ καλά. Όμως στο μέλλον θα μπορούσε να βελτιωθεί περαιτέρω με την προσθήκη περισσότερων μικρο-φακών, με δεδομένο ότι π.χ. το μάτι της μύγας διαθέτει ενσωματωμένα περίπου 20.000 έως 28.000 τέτοια μικροσκοπικά «ομματίδια», καθένα από τα οποία βλέπει σε μια ελαφρώς διαφορετική κατεύθυνση. Στα έντομα, αυτά τα μικροσκοπικά «ματάκια-φακοί» συνεργάζονται, στο πλαίσιο του μεγάλου ματιού, για να δημιουργήσουν την όραση, η οποία είναι στην περιφέρεια εξίσου καλή με αυτή στο κέντρο του οπτικού πεδίου.

Στο τεχνητό μάτι-κάμερα, κάθε «ματάκι» διαθέτει ένα μικρο-φακό, φωτοαισθητήρες από πυρίτιο και ένα ηλεκτρονικό κύκλωμα που «διαβάζει» την εικόνα. Οι μικρο-φακοί είναι τοποθετημένοι πάνω από τους φωτοαισθητήρες και ένα ειδικό λογισμικό αναλαμβάνει να συνθέσει τα επί μέρους οπτικά σήματα. Η όλη ηλεκτρονική διάταξη κατασκευάζεται αρχικά σε επίπεδη μορφή και στη συνέχεια, χάρη σε ειδικά ηλεκτρονικά υλικά που είναι πλέον εύκαμπτα (τα λεγόμενα ελαστομερή), διαμορφώνεται έτσι ώστε να πάρει το κατάλληλο ημισφαιρικό σχήμα, που έχουν και τα μάτια των εντόμων.

Η κάμερα μπορεί να εστιάσει ταυτόχρονα σε αντικείμενα που βρίσκονται σε διαφορετικές αποστάσεις, ενώ είναι πολύ ευαίσθητη στη σύλληψη της κίνησης. Οι ερευνητές πιστεύουν ότι στο μέλλον η κάμερα θα καλύπτει ένα πεδίο 180 μοιρών, ώστε μόνο δύο εξωτερικές κάμερες θα αρκούν για να καλύψουν όλο τον επιτηρούμενο χώρο, δηλαδή και τις 360 μοίρες.