2008年8月18日

2008科學季-科技大樓「視界奇觀」


趁著週末上台北,去了一趟國科會2008科學季的展示,今年的主題是「生活即科學」。全台灣開了好幾個會場,這次去的是科技大樓一樓的展場,主題是「視界奇觀」

今天是展示的最後一天,所以你如果看到這篇文章想去看一下,不在台北的人應該來不及了。

會場可以拍照,所以我也拍了大部分的展示看板。這個展示其實有個官方網站
http://web.ntust.edu.tw/~myang/2008eye/

不過是個死掉的官方網站,乍看很漂亮,可是找不到可以點的連結,難道是我太遜嗎?

這個展覽是由楊銘乾教授、宮輔辰博士、楊政達博士候選人..等人共同規劃的



(以下的照片,如果你是flickr的會員,點下去可以看到更大的圖。)


這個比較告訴我們,我們算是比上不足,比下有餘。比起老鷹遜很多,不過比起貓和狗,各有千秋啦。



這裡看到的是展場介紹的這些生物的眼球剖面圖,不過鷹眼裡頭有個東西似乎是翻錯了,這個到後面再來說。




在這個「視力模擬器」展板底下有幾個形似蛙鏡的東西,其實就是「視力模擬器」


因為展板上介紹的色素性視網膜炎、視網膜色素變性、視網膜出血或老黏性黃斑部病變等疾病,這些都是正常視覺的人難以感受的。
所以這裡就有體驗區,讓人們戴上這個蛙鏡,就能夠體會一下。

「老年性黃斑病變」是在鏡片中間有一塊不太透光的色塊
「飛蚊症」是在鏡片上有一個個黑色斑塊
「色素性視網膜炎」似乎是鏡片邊緣不透光
「視網膜出血」則是貼住部份視野,然後剩下的貼上紅色濾光片



在另外一區有個視覺障礙擬態表,分別介紹另外幾種視覺疾病,像是青光眼、白內障或視盲等。




桌上則放有一個視障擬態表。之前新聞報導這個展覽時,都會拿這個做文章,所以今天其實算是專程來看這個表的。




這張塑膠卡是雙面的,一面是介紹疾病,另外一面則是Telesensory公司的介紹。
卡片(紅色那面)由上而下展示五種疾病的症狀,想體驗,就把它靠在眼球就行了。這些疾病分別是
  • 斑點退化
  • 糖尿病視網膜病變
  • 青光眼
  • 白內障



後來跟梅子在聊,應該可以模仿它,來自己做一個吧。只要弄張卡紙,挖洞貼上透明片。然後在透明片上加工,例如塗立可白或是用砂紙磨花,應該也有類似的效果。






另外的展示是盲人的輔具,顏色偵測器+光源探測器
剛看到的時候,其實搞不懂怎麼使用,所以就在那邊紅鈕、黃鈕亂按,就聽到機器在那嗶嗶叫。還好我和梅子兩個人智商加起來應該有180,所以最後總算是搞懂了。其實一開始就問展場人員不就行了嗎?真是倔強的兩個人!

機器的一端有個偵測區,把它朝著光源,按下黃鈕就會有比較高音的聲音出現,但若是光源變暗,聲音就會變低。其實這構造的原理不算難,根據我手邊收集的電路圖,應該只要兩個電晶體、一個電容、一個光敏電阻加上耳機就可以搞定了。等我有需要(?)的時候,我就可以自己做一隻給自己了。

另外一個紅鈕則是顏色偵測的功能,把偵測區朝向物體,按下紅鈕,機器就會發出聲音告訴你朝向什麼顏色。一開始我朝向我的黑衣,機器果然發出「black」的聲音,然後我就拿機器去照梅子的手,結果機器也發出「black」?這個機器真是太殺了,差點被梅子碎屍萬段。






除了視盲之外,我們還有「改變盲」(change blindness),其實就是錯覺啦。這裡由左自右列出了五種錯覺,分別是明度錯覺、顏色錯覺、輪廓錯覺、運動錯覺和空間位置錯覺。

明度錯覺是會在紅色方塊之間看到小灰點
顏色錯覺就是負片後像,看底下那個圖形,再移到白紙上就會看到像美國國旗的顏色。
輪廓錯覺是中間會出現一顆太陽光芒
運動錯覺是會以為中間那個圓形會移動
空見位置錯覺則是分不清楚哪兩條線才是一對





接下來的應該算是仿生學(bionics)專欄,介紹幾種動物視覺的特性,以及給人類的啟發。

從貓眼可以夜視又會反光,科學家有些啟發。
貓愛吃魚、老鼠,而魚和老鼠體內有牛磺酸可以增進夜視功能。
日本軍隊訓練視網膜週邊感光細胞,因此增加了夜視能力。怎麼訓練呢?沒說,不過我們不會訓練的,倒是可以試海盜眼罩這招。
再來則是貓眼反光器,就是路邊那個會讓機車、單車騎士摔到的龜蛋。其實是英國的Percy Shaw因為看見路邊反光的貓眼,因此有此啟發發明了這個東西。



狗是天色的色盲,對紅、綠沒有特殊的感受力,紅色對牠們來說是暗色,綠色則是白色。
狗的視力也不是太好,是人的3/4。少數幾個比較厲害的地方,大概只有對移動的物體有特別的偵測能力、晨昏時看得比人清楚。



下面這張圖則是展示「貓狗與人眼可見的波長」




「人眼中的世界」vs「狗眼中的世界」



各種色盲的人所見到的顏色





魚的眼睛是天生的近視眼。
水晶體是圓球形,所以視覺呈現球體,看的範圍比人多很多。



人類跟魚學到了「魚眼相機」,超廣角的鏡頭和魚眼攝影機




企鵝眼睛長有一層油狀薄膜,可以阻隔冰層反射的藍色光。
青蛙的眼睛則是能迅速對移動的物體做反應。科學家則是學到了電子蛙眼,用在戰場上,可以迅速分辨真假導彈。


人類從昆蟲的複眼學到了兩件事,一是複眼照像機。人造衛星上裝上這種相機,一次可以拍下一千多張照片。另外則是學蜜蜂的複眼做出「偏光天文羅盤 」,協助航行船隻辨別方向。





再來則是鷹眼,視力是人的八倍。視覺暫留的時間是1/300秒,人則是1/24秒,所以人眼中的連續動作,在鷹眼中就變成間斷的動作,所以老鷹可以在短時間快速抓取獵物影像。這也是個壞消息,人類世界裡,動畫家畫動畫只要每秒畫24張,但是老鷹世界的動畫家,至少要畫300張。在牠們的世界裡,卡通一定很貴!

我前面說翻譯有錯的地方,是老鷹眼球剖面裡的「絨氈層」,這個原文是pecten,是「梳子」的意思。pecten是鳥眼的一個特色,從視網膜向眼球中間凸起的構造,裡頭有血管、色素。可以提供視網膜氧氣、養分,也能維持眼壓、吸收進入眼球的眩光,據說也能讓鳥在高空飛行時,眼球維持適當的溫度。

翻譯成絨氈層,大概是和貓眼中的
tapetum lucidum混淆了。tapetum lucidum才是翻成絨氈層,那是在貓眼底部的構造,可以讓貓在微光的時候,也能看清楚。拍貓時候用閃光燈,貓眼會發光,就是因為那層東西。



鷹眼的利用,一個是鷹眼的仿生太陽眼鏡,另一個則是用在球場偵測落點的裝置。
鷹眼太陽眼鏡是只阻擋有害的短波長,讓無害的光線通過,而不像一般眼鏡將大部分的光濾過。








看完展覽,想說還有點時間,就拿著之前去ibon買的長毛象優惠票,去中正紀念堂看展覽。結果到會場...


哇!!!!好多人,隊伍都排到門口了



連跟長毛象拍照都要排隊



算了,我有群眾恐懼症,所以還是改天找一個人可能比較少的早上來看吧。

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