螳螂蝦擁有動物王國中最快拳擊的稱號——力量足以擊碎貝殼和水族箱玻璃。它們還擁有世界上最複雜、最非凡的眼睛。人眼有三種光感受器細胞，但這些蝦有十二種，使它們能夠感知其他動物看不到的光的特性。
伊利諾伊大學厄巴納-香檳分校的工程師們現在製造出了一種相機，它密切地模仿了這種甲殼類動物令人印象深刻的視覺系統。該裝置於去年十月在《Optica》雜誌上描述，是一個一英寸的立方體，研究人員表示，它可以批次生產，每個成本為10美元。他們認為，它最終可能被用於幫助汽車檢測危險，讓軍用無人機看到偽裝或陰影中的目標，並使外科醫生能夠更準確地執行手術。
圖片來源：Brown Bird Design；來源：“具有高動態範圍的仿生偏振成像儀”，作者：Missael Garcia 等，發表於《Optica》，第 5 卷，第 10 期；2018 年 10 月 20 日
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螳螂蝦擁有兩種視覺超能力。首先，它們可以感知“偏振”光，其中所有波都在同一平面內波動（非偏振光在每個方向振動）。從物體上反射的光始終包含偏振分量，光的這種特性可以揭示原本融入背景的物體；螳螂蝦利用它在藍色調的海洋環境中尋找獵物。它們還可以檢測到稱為動態範圍的廣泛光強度範圍，這使它們可以同時看到非常明亮和黑暗的區域。
這款新相機模仿了這兩種能力。電氣和計算機工程師維克托·格魯耶夫和他的同事們製造了一種微小的、基於矽的光探測器陣列，類似於商業偏振相機中使用的探測器。但傳統的探測器產生的電流隨光強呈線性增加，而新的探測器則呈指數響應。這產生的動態範圍比當今的商業相機高約 10,000 倍。研究人員還在探測器上覆蓋了微小的鋁線，以模仿微絨毛，即蝦眼中過濾和感知偏振光的管狀結構。
為了進行真實世界的測試，該團隊駕駛一輛裝有他們的新相機和標準相機的汽車四處行駛。格魯耶夫說，來自蝦眼相機的照片具有更高的對比度，尤其是在霧天和雨天以及光線和陰影較多的場景中。
馬里蘭大學巴爾的摩縣分校的生物科學教授托馬斯·克羅寧說，螳螂蝦是唯一一種可以感知全光譜顏色和偏振的生物，他沒有參與這項研究。他說，這一特性使其成為相機模仿的理想選擇：“您將獲得複雜背景中物體的清晰影像，而這些物體很難用其他技術挑選出來。”