Некоторое время назад мы рассказывали нашим читателям об искусственном фасетчатом глазе-камере, которая была скопирована со строения глаз насекомых и которая была разработана группой американских исследователей. Теперь же подобное устройство демонстрируют исследователи из Швейцарского федерального политехнического университета Лозанны (Swiss Ecole Polytechnique Federale de Lausanne, EPFL). Этот небольшой фасетчатый глаз-камера, CurvAce, так же имеет структуру, схожую со строением глаз насекомых, и он может стать органом зрения, который будет использоваться миниатюрными беспилотными летательными аппаратами следующего поколения.

Следует заметить, что большинство камер, которые создаются людьми, работают на таких же самых принципах, на которых работают глаза человека. Но человеческий глаз, несмотря на все его достоинства, является далеко не идеальным органом зрения, он плохо реагирует на резкие изменения яркости света и имеет ограниченный угол обзора. Поэтому исследователи обращают пристальное внимание на строение сложных глаз одного из самых успешных видов живых существ на Земле, на глаза членистоногих, которые существуют на Земле почти в неизменном виде очень и очень долгое время.

Фасетчатый глаз CurvAce, разработанный специалистами EPFL, так же как и глаз, разработанный американцами, имеет весь набор положительных черт глаз насекомых, широчайший угол обзора и способность быстрой работы при самых различных уровнях освещенности. Помимо этого, устройство обладает высокой механической гибкостью, его толщина, около 1 мм, позволяет без труда придать ему любую форму.

На одном из приведенных изображений можно увидеть принципы, заложенные в структуру искусственного фасетчатого глаза, и разницу между строением глаз вымершего вида насекомых трилобита ©, и мушки-дрозофилы (D). Реальные и искусственные глаза имеют сферический угол обзора в 180 градусов и они состоят приблизительно из одинакового количества пикселов. Однако, искусственный глаз способен получать данные с частотой 300 Гц (раз в секунду), а глаз дрозофилы обладает быстродействием в 100 Гц.

Важно отметить, что фасетчатые камеры не являются камерами, которые можно использовать для получения высококачественного изображения. Но они являются лучшими, когда требуется быстро распознать движение, определяемое изменениями яркости света. Такие камеры имеют малую разрешающую способность, но за счет высокого их быстродействия роботы смогут эффективно избегать препятствий, находясь на открытом пространстве, на ярком Солнце, или в полутьме замкнутого помещения. Эффективность таких принципов построения глаз мог испытать на себе каждый, который хоть раз в жизни пытался поймать или прихлопнуть обычную муху.

Посмотрев нижеприведенное видео, можно получить представление о том, что же в действительности видит фасетчатая камера CurvAce. И нет никаких причин для того, чтобы не объединить две камеры в рамках одного устройства, получив область обзора почти в 360 градусов, область обзора, которую обеспечивают глаза насекомых.

Помимо использования фасетчатых камер в качестве органов зрения роботов и беспилотников, можно без труда найти им множество применений и в других областях. Достаточно недорогие технологии их производства позволят встраивать такие камеры прямо в одежду или в элементы конструкций различных устройств и механизмов, которые после этого получат ограниченные возможности видеть окружающую среду и измерять расстояние до различных объектов. А гибкость новых камер позволит реализовать новые фантастические идеи, о которых раньше можно только мечтать.