Örümceklerin gözleri, yeni bir tür derinlik algılayıcı kameraya ilham veriyor

Günümüzde telefon, araba ve video oyun konsolundaki derinlik sensörleri, mesafeyi ölçmek için entegre ışık kaynakları ve çoklu kameralar kullanır. İnsanlar ise stereo vizyonu kullanarak derinliği ölçer yani bir nesneye baktığımızda, iki gözümüzün her biri farklı iki derinlik ölçer ve beyinlerimiz bu iki görüntüyü çeker, piksel piksel inceler ve piksellerin kayma şekline göre nesneye olan mesafeyi hesaplar.

Ayrıca Bkz.Volkanik püskürmelerin bazıları neden daha patlayıcı?

Bir örümcek türü olan zıplayan örümceklerin, ince, kıllı kafalarında, yapılandırılmış ışık projektörleri ve benzeri şeyler için yer yoktur ancak etkili bir avcı olabilmek için nereye gittiklerini ve ne yakaladıklarını görmeleri gerekir. Örümceğin gözlerinin her biri kendi içinde derinlik algılayıcı bir sistemdir. Her göz çok katmanlı olup mesafeye bağlı olarak görüntüyü farklı miktarlarda bulanıklaştırma ile gören yarı saydam retinalara sahiptir. Farklı gözlerden ve katmanlardan gelen farklı bulanıklıklar, örümceğin küçük sinir sisteminde karşılaştırılır ve doğru bir mesafe ölçümü üretir.

Araştırmacılar, zıplayan örümceklerin gözlerindeki derinlik ölçümlerinden ilham alarak kompakt bir lens sistemi yarattılar.

Elektrik mühendisliği profesörü Federico Capasso ve ekibi tarafından geliştirilen metalensler, gelen bir görüntüyü, örümceğin gözünde olduğu gibi, farklı bulanıklık oranlarında iki benzer görüntü olarak algılar. Bu görüntüler zıplayan örümceğinki gibi bir algoritma kullanılarak karşılaştırılır ve sonuç olarak küçük, gerçek zamanlı görüntü derinlik hesaplamasını yapmış olur.

Metalenslerin, mevcut ve yeni optik işlevleri, mevcut lenslerden çok daha verimlidir. Deneyin büyük çoğunluğunda yalnızca 3mm büyüklüğünde lensler kullanılmıştır ve bu yalnızca otonom arabalara ve endüstriyel robotlara değil; küçük araçlara, akıllı ev eşyalarına ve telefonlara dahil edilebileceği anlamına gelir.