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　　【仪表网 仪表产业】由香港科技大学(HKUST)科学家领导的团队开发出了世界上3D人工眼，这款「电化学仿生眼」，复制了人眼的曲面结构，为视觉类人机器人和视力障碍患者带来了新希望。
 

　　这款电化学眼主要的突破，是创造了一个3D立体人造视网膜。这款人造视网膜上装有大量纳米线感光器，用来模拟人类视网膜中的感光细胞。在实验中，团队以液态金属线模拟人类眼球后的神经线，将纳米线感光器与人造半球形视网膜后面一束束的金属线连接在一起，成功复制了视觉讯号的传输，将电化眼所看到的影像投射到了计算机屏幕上。
 

　　人造视网膜不仅可以拯救盲人的视力，它的功能比人眼更加强大。
 

　　首先，它消除了视觉盲点的问题。由于人眼的视神经是在视网膜前面，人眼感光细胞所收集到的讯号，会先聚集在视网膜的一点，再从视网膜前方往后传送到大脑，如果一个物体的像刚好落在这个点上就会看不到，称为盲点。
 

　　这个问题，电化学眼就可以解决。在人造视网膜上，由于每个散布在上面的感光器，都可独立透过其后方连接的液态金属线将讯号传送至大脑，无需经过视网膜的某一点，因而消除了盲点的问题。
 

　　不仅如此，电化学眼还有很多开了外挂的功能，比如夜视和红外。我们都知道，人眼在夜里是看不到的，但电化学眼只要使用不同的材料来提高感光器的敏感度及可视光谱范围，就可以拥有夜视等功能。
 

　　什么是感光器件？
 

　　提到数码相机，不得不说到就是数码相机的心脏——感光器件。与传统相机相比，传统相机使用“胶卷”作为其记录信息的载体，而数码相机的“胶卷”就是其成像感光器件，而且是与相机一体的，是数码相机的心脏。感光器是数码相机的核心，也是关键的技术。数码相机的发展道路，可以说就是感光器的发展道路。数码相机的核心成像部件有两种：一种是广泛使用的CCD(电荷藕合)元件；另一种是CMOS(互补金属氧化物导体)器件。
 

　　影响感光器件的因素
 

　　对于数码相机来说，影像感光器件成像的因素主要有两个方面：一是感光器件的面积；二是感光器件的色彩深度。
 

　　面积
 

　　感光器件面积越大，成像较大，相同条件下，能记录更多的图像细节，各像素间的干扰也小，成像质量越好。但随着数码相机向时尚小巧化的方向发展，感光器件的面积也只能是越来越小。
 

　　色彩深度
 

　　除了面积之外，感光器件还有一个重要指标，就是色彩深度，也就是色彩位，就是用多少位的二进制数字来记录三种原色。非专业型数码相机的感光器件一般是24位的，高档点的采样时是30位，而记录时仍然是24位，专业型数码相机的成像器件至少是36位的，据说已经有了48位的CCD。对于24位的器件而言，感光单元能记录的光亮度值多有2^8=256级，每一种原色用一个8位的二进制数字来表示，多能记录的色彩是256x256x256约16,77万种。对于36位的器件而言，感光单元能记录的光亮度值多有2^12=4096级，每一种原色用一个12位的二进制数字来表示，多能记录的色彩是4096x4096x4096约68.7亿种。举例来说，如果某一被摄体，亮部位的亮度是暗部位亮度的400倍，用使用24位感光器件的数码相机来拍摄的话，如果按低光部位曝光，则凡是亮度高于256倍的部位，均曝光过度，层次损失，形成亮斑，如果按高光部位来曝光，则某一亮度以下的部位全部曝光不足，如果用使用了36位感光器件的专业数码相机，就不会有这样的问题。
 

　　除此之外，就像我们看视频分为高清和非高清的分辨率，电化学眼也可以实现更高成像分辨率。研究人员将传感器之间的距离缩小到3微米，在人造视网膜上的传感器是真人眼睛的30倍，而由于纳米线感光器在人工视网膜的密度比人类视网膜中的感光细胞更高，如果将来每个纳米线感光器都能与视觉神经线连接，人工视网膜将能接受更多光讯号，可以比人类视网膜具有更高解像度的潜力。
 

　　资料来源：百科、科普中国