150多年来，摄影师一直在同曝光问题不懈斗争。当他们试图让拍摄的照片包含更强的亮度时，则意味着将损失一部分图像的质量——照片不是颜色失真便是出现很深的阴影——并因此而牺牲细节。这一问题在安全保卫工作中变得尤为突出，特别是无法分辨隐藏在黑暗中的人脸，从而可能造成严重损失。如今，研究人员相信他们已经找到了克服这一挑战的方法，并有望研制出新一代摄像机，无论在任何光线条件下，都能够将图像拍摄得清晰逼真。

研究人员的灵感源于家蝇。尽管苍蝇的眼睛包含有大量晶状体，但它1毫克重的大脑能够将所有的信号汇集成一个单一连贯的图像且非常清晰，而这种聚焦功能正是人眼所不具备的。当研究人员在活体家蝇大脑中植入微电极后，他们记录了连接昆虫眼睛每个神经细胞的电脉冲信号。由此形成的昆虫视觉图像能够清晰地显示最亮和最暗区域内的细节。领导这项研究的澳大利亚阿德雷德大学生理学家Russell Brinkworth表示：“当它们的眼睛开始工作时，即便一只小昆虫的大脑也要胜过目前最好的人造系统。”

基于这些发现，Brinkworth的研究小组研制出一种模拟家蝇大脑工作机理的软件。他说：“正确的方法并非像大多数人想的那样在照相机中添加更多的像素，而是要让这些像素变得更加'聪明’。”这种软件能够迅速对每个像素进行单独的光评估，然后不是增强便是缩小信号从而保持图像的细节，最后则像苍蝇的大脑一样对这些数据进行压缩。这种程序通过一种名为高速模拟超大尺度集成装置(aVLSI)——能够非常快速地处理信息且只需要很小的功率——的计算机芯片运行。通过将这种芯片放置于照相机镜头和图像传感器之间，研究小组为美国空军研制出一架样机，后者对于这种空中监视技术很感兴趣。

堪培拉市澳大利亚国立大学视觉科学中心主任Mandyam Srinivasan表示，这一发现表明，研究昆虫的视觉系统能够为改进数字成像技术带来“巧妙且意想不到的灵感”。Srinivasan指出：“这项研究带来的生物学新方法将为设计一种工业、监视以及安全保卫用的小型自动飞行器铺平道路。”

(群芳 译自www.science.com，9月3日)