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最佳視覺的世界冠軍頭銜屬於

諾瓦對這種迷人的海洋生物——螳螂蝦產生了新興趣,這源於它不可思議的眼睛,以及比其他生物看得更清楚的能力。很像諾瓦的先進計量設備。

澳大利亞人稱它為“對蝦殺手”,深海潛水者稱它為“砸手指者”,因為它們能以強大的爪子刺穿、切割和衝擊獵物的速度。

螳螂蝦是一種特殊的海洋生物。這種甲殼類動物身長可達40厘米,能迅速向獵物展開爪子,其加速度可達10000克,速度可達80公裏/小時。這些打擊的速度非常快,它們使周圍的水蒸發,並產生衝擊波,可以擊昏或殺死獵物,即使最初的打擊沒有擊中目標。所以,如果你覺得這些小生物很可愛,想養一隻當寵物,在處理它們的時候要格外小心,並確保使用防彈的水族館玻璃。

然而,更值得注意的是,螳螂蝦的另一個特征——它的眼睛;螳螂蝦被認為擁有自然界中最複雜的眼睛。它們的複眼由數以萬計的小眼(微小的獨立光接收單元)組成,每個小眼都有自己的晶狀體、角膜、感光細胞和色素細胞(很像蒼蠅)。每隻眼睛都安裝在一個活動杆上,可以獨立移動。每隻眼睛被進一步劃分為三個區域,注視著空間中的同一個點。這使得螳螂蝦用一隻眼睛就能感知深度。

我們人類的眼睛中有三種感光細胞,通過它們我們可以體驗周圍世界豐富的顏色,而螳螂蝦的眼睛中有多達16種感光細胞。其中12個感光器用於顏色分析,用於波長從深紫外線到遠紅色(300-720nm)的光。其他四個用於分析偏振光。除了探測線性偏振光,一些螳螂蝦種已經報道能夠探測圓偏振光。這種能力在其他任何生物中都沒有發現過。

現在你可能會困惑,問自己,這是Nova博客還是國家地理雜誌?

為什麼我們諾瓦會對這種生物如此著迷?

當談到理解為什麼螳螂蝦需要如此複雜的眼睛和它的用途時,我們離解開這個謎團還差得很遠。極化視覺可以在躲避捕食者注意的同時進行交配和秘密交流。它們精致的眼睛也能使它們輕易地識別捕食者的獵物,並具有準確的深度感知能力。這對它們的捕獵方式尤其關鍵,因為它們需要精確的測距信息,並在瞬間做出反應。

我們一直好奇與更好的視覺和數據分析有關的任何事情,我們必須檢查這與Nova和半導體計量行業的關係。在Nova,我們使用光學計量學來測量我們的半導體樣品的尺寸和材料,具有極高的精確度。我們總是尋求擴展我們的光譜範圍,利用光的偏振特性,並增加收集的信息量。但擁有大量數據並不一定意味著得到更好的結果。人類的大腦“隻有”三個感光器,而且缺乏螳螂蝦眼所擁有的許多特征,因此,人類的大腦是通過大量處理來自眼睛的脈衝來創造生動、豐富和清晰的圖像的。這樣的處理需要強大的大腦和時間。當試圖識別獵物或捕食者並展開它非凡的爪擊時,螳螂蝦不能讓自己浪費寶貴的時間。

同樣,當試圖對收集到的數據提供快速而準確的解釋時,Nova的工具必須快速地提供收集到的數據及其分析。螳螂蝦利用其多種類型的光感受器作為神經連接係統。視覺信息由眼睛進行預處理,使其大腦無需處理其他物種使用的複雜過程任務,就能理解周圍的環境,這需要更多的時間和精力。就像這樣,Nova工具利用神經網絡克服了數據分析的耗時過程,並提供了被檢測納米結構無與倫比的尺寸精度。

在Nova,我們一直在學習大自然可以做什麼,以及我們如何模擬它來提供最好的計量方法。

Eyal科恩
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