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螳螂也有3D眼镜了!

时间:2016-01-12 10:33来源:果壳网 作者:芸香 阅读:

走进影院戴上3D眼镜欣赏大片,这是很多人热爱的娱乐活动,而现在,3D眼镜可不是人类专享了。最近,纽卡斯尔大学的一组研究者就为他们小小的研究对象——螳螂——量身定做了一副3D眼镜:

螳螂也有3D眼镜了!戴3D眼镜的螳螂。图片来自:Newcastle University

看起来还帅(魔)气(性)的……但是为什么要给螳螂戴3D眼镜呢?当然,这肯定不是为了丰富它们的周末生活。这其实是一项有关立体视觉的研究,相关论文于1月7日发表在《科学报告》(SCIENTIFIC REPORTS)期刊上[1]

包括人类在内,很多动物都拥有立体视觉,可以通过两只眼睛看到的图像差异来感知空间的深度。立体视觉背后的机制一直是科学家们感兴趣的话题,不过在此之前,绝大部分立体视觉研究所关注的对象都是脊椎动物,昆虫的世界却极少有人涉足。这并不是因为昆虫的视觉系统不值得研究,或者它们不具备立体视觉,而是因为缺乏合适的研究方法。

而这一次,研究者们就来填补了这项空白。他们给螳螂设计了专用的3D眼镜,并用这种方法成功地证实它们确实具备立体视觉。

研究立体视觉的关键,在于让动物的双眼分别看到不同的图像。现在在电影院里,最常见的3D眼镜镜片是一对透振方向相互垂直的偏振片,它们只会允许需要这一只眼睛看到的那部分光线通过,从而把重叠的影像变成立体画面。不过研究者发现,在螳螂身上偏振3D眼镜的效果并不好。作为替代,研究者们转向了更加怀旧的解决方案——色差眼镜。人用的色差眼镜一般是红蓝镜片,虽然色调有些诡异,但它也能产生不错的立体感。不过,螳螂对红光的识别能力不佳,因此,研究者就把镜片换成了蓝色和绿色。在修剪好彩色镜片之后,研究者们用蜂蜡做“鼻托”,把这副迷你眼镜粘在了螳螂的两眼前面。

螳螂也有3D眼镜了!与人类不同,研究者为螳螂选择了蓝色和绿色的镜片。图片来自:Newcastle University

接下来,就要验证螳螂3D眼镜的效果了。研究者在屏幕上分别打出了蓝绿两色的图像,并控制图像的位置,使它们形成3D影像时看起来恰好“漂浮”在螳螂面前约2.5厘米的地方。结果显示,螳螂们的表现正如预期:它们对较远处屏幕上的2D图像没有什么反应,而当戴上眼镜,面对看起来“近在眼前”的3D图像时,它们挥舞起前肢,给出了更多的回应。

螳螂也有3D眼镜了!“这什么东西,快抓住它!”原视频来自:Newcastle University

于是,人们现在得到了一种研究昆虫立体视觉的好方法,而这又有什么意义呢?领导这项研究的珍妮·瑞德(Jenny Reed)教授表示,对昆虫立体视觉的研究能够帮助我们进一步理解立体视觉产生和演化的规律,而且,从中或许还能为计算机的深度感知找到新的算法。为了科学,就让螳螂们再多戴一会儿眼镜吧。(编辑:窗敲雨)

参考资料:

  1. Vivek Nityananda, Ghaith Tarawneh, Ronny Rosner, et al. Insect stereopsis demonstrated using a 3D insect cinema. Scientific Reports 6, Article number: 18718 (2016) doi:10.1038/srep18718
  2. http://www.popsci.com/praying-mantises-wearing-3d-glasses-prove-that-they-can-see-in-3d
(责任编辑:泉水)
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