夏天是与昆虫“惊喜”见面的时节。猛不丁飞进屋的绿头大苍蝇，优哉游哉地展示着密密麻麻的小眼睛；雨前低飞的蜻蜓，稀里糊涂地就顶着大大的眼睛和你打个照面。很多昆虫都有复眼，用复眼看到的世界究竟是怎样？复眼又是怎样提供更大的视野范围？针孔相机和复眼是同一套物理体系？就让电小二帮你们慢慢解开这些谜题吧！
针孔相机
针孔照相机，也称照相暗箱，其基本部分包括一个密封暗箱、聚焦屏和密封箱前方小孔或会聚透镜。在屏幕上可以看到清晰的图像，若在屏幕的位置装上感光底片，就可以拍出清晰的照片。
针孔相机所应用的原理，就是初中时熟知的小孔成像原理。物体发出的光线，经过小孔或透镜后，在密封箱的聚焦屏上生成倒立的实像。极小的孔使得物体各点的光只能到达各自的像点，而不重叠，能够获得清晰的像。针孔越小，通过针孔的光线就越少，像的亮度也就越低。这么看来，当孔洞足够小时，对光线的限制极大，屏幕上的像能够无比清晰。事实上并不是这么简单，当针孔越来越小，光的波动性就会逐渐变得明显，衍射效应将越来越不可忽视。衍射效应带来的影响，使得光在通过针孔之后不再沿直线前进，而是有所扩散，无法拍出清晰的照片。
所以，最终的光斑的大小由两方面因素决定，一是直接与针孔大小成正比，二是光的波动性造成的衍射，与针孔大小成反比。经过计算得出的最优针孔大小 （ L 代表针孔到胶片的距离，λ 代表参与成像的波长）。只有针孔大小满足上式，才能够拍出绝佳照片。
复眼
昆虫的复眼，可以大致看做一系列排布于球面上的小眼。每一个小眼的结构极其简单。对昆虫而言，分辨来自不同方向的光线关乎生死存亡。类似前面对针孔相机分辨率的分析，复眼的角分辨率也受到两个因素影响：几何因素和衍射效应。
昆虫复眼就像是由针孔相机整齐排列所构成，单眼的大小可以看做是针孔的大小。电小二查阅资料发现，昆虫单眼的大小，确实存在一个最优的尺寸，接近上面所说的“最优”针孔大小。以蜜蜂为例，蜜蜂头部半径R=3mm，蜜蜂敏感的光线集中于短波，波长的中间值可以取为400nm，代入 计算可得最优尺寸d=35μm，而根据生物学家的测量，蜜蜂复眼单体的直径约为30μm，可见昆虫复眼就是针孔相机的集合形态。
针孔相机→复眼
美国艺术团体Pneuhaus为普塔基市文化艺术节所设计的装置艺术「Compound Camera」，就将109个针孔摄像机，装设在白色充气圆顶小屋中的蜂巢结构，试图模拟出工蚁的109个复眼，另类展示蚂蚁眼中的世界。109个针孔摄像机所拍摄的图像，被反转、投影在白色的六角形布幕上。由于每台针孔摄像机的角度都不同，因此可以极大程度还原复眼昆虫看到的世界，大自然的神奇在万花筒般的幕布之下被窥探一二。
end
从单细胞动物体表的感光点到极度扩大视野的昆虫复眼；从不易上手的针孔相机到人均摄影大师的数码相机。自然界不断进化，科技大步向前，我们变得好像只会对人眼的精妙称赞，对数码相机的便捷点赞，渴求新潮的思想，全新的知识，浑然忘却进步从已知中产生。
在此，电小二希望大家都可以在地上走着，逐步地了解事物，渐进地学习知识，搞清楚复眼针孔相机一类的简单事物，再深究人眼数码相机，而不是一蹴而就，以失败收场。
统 筹 | 邹思琪文 案 | 刘慧敏图 片 | 孙锐一策 划 | 孙锐一排 版 | 王晨璐审 核 | 王晨璐
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