猫的眼睛,的确神奇得像带了外挂。从小我们就知道,猫的瞳孔在强光下会收缩成竖条,而在暗处则会变成圆形,像夜空中发光的两轮小月亮。这种可调瞳孔让它们在强光与黑暗之间自由切换,堪称“生物光圈大师”。
但真正让猫拥有超强夜视能力的,是它那层能反射光线的视网膜组织。猫的视野范围大约有200度,比人类略宽,但清晰度就差多了——人能在30米外看清的细节,猫得凑到6米以内才行。
它们的视觉还有一个“隐藏功能”:猫的晶状体能透过部分紫外线,因此能看到人眼完全看不见的紫外成像。这也解释了为什么猫有时会突然盯着一个空无一物的角落,有可能是因为它捕捉到了微弱的光、空气振动或电磁变化。
不过,“夜视神器”也有短板。完全的黑暗中,猫一样什么也看不见。还有一种光对它们几乎等于黑暗——红光。科学实验表明,猫几乎无法感知红色波段的光线,所以在红光环境下,它们的视力接近零。
那它为什么还爱追激光笔的小红点?其实它看不见颜色,只是被“亮度差”和“运动感”吸引。当激光笔的光点在暗背景中移动时,明暗对比和动态变化刺激了猫的捕猎本能,不论是红、蓝还是绿的光,只要够亮、够动,都能让它瞬间进入“猎杀模式”。
学家对猫眼的兴趣可不只是为了逗猫。猫眼中的那层反光层——叫“明亮层”,是一种由纳米晶体规则排列形成的“微型镜面结构”,能把光线反射回视网膜,使猫的暗光感知提升6到8倍。再加上可调的瞳孔结构、厚角膜和后置晶状体,猫几乎天生就是夜间猎手。
受到这种结构的启发,研究人员设计出一种模仿猫眼的人工视觉模块,将狭缝瞳孔与反光层结构结合,使其在复杂背景下的识别准确率提升到94.44%。这种仿生视觉技术已经被应用在无人机与自动驾驶系统中,让机器也能“像猫一样在黑夜中看清目标”。
所以,确实能看见我们看不见的世界。
本文为科普中国·创作培育计划扶持作品
作者:毛茸茸的星球
审核:山东大学特聘教授 中国科协动物生态学首席科学传
专家 王德华
出品:中国科协科普部
监制:中国科学技术出版社有限公司、北京中科星河文化传媒有限公司
内容来自:科普中国创作培育计划
文章来源:科普中国
特别声明:以上内容(如有图片或视频亦包括在内)为自媒体平台“网易号”用户上传并发布,本平台仅提供信息存储服务。
Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.