19 августа 2011 г.

Жизнь дельфина. Ультразвуковое изображение

Попытаюсь объяснить, что значит “пластическое” изображение.

Свет воспринимается множеством чувствительных элементов глаза (палочек и колбочек), к каждому из которых подходит отдельный нерв. Эти элементы воспринимают “кусочки” изображения, которые передаются в мозг, складываются вместе о обрабатываются - получается целостная картинка, причем у человека она объемная за счет бинокулярного зрения.

Примерно то же самое у дельфинов происходит с ультразвуком. Разница только в том, что звук принимается мембраной. К мембране точно так же, как к сетчатке глаза, подходит множество нервных окончаний. Звуковые волны разной интенсивности “давят” на мембрану - создают множество сигналов, которые в мозгу дельфина тоже складываются в целостную картинку.

Вопрос, как дельфин оценивает размеры и расстояния. Ультразвук он излучает пучками, а не непрерывным потоком. Соответственно, и принимает обратно отдельные пучки отраженных ультразвуковых волн. Получается нечто вроде “фотографии”. А еще точнее, вроде отдельного кадра. Из этих кадров складывается последовательное движущееся изображение.

Чтобы понять, как выглядит этот кадр, нужно представить саму мембрану. Мембрана выгибается в том месте, куда попадает утьтразвуковая волна. Чем интенсивнее волна, тем сильнее выгибается мембрана. Представьте, например, лицо человека, на которое направлен луч дельфиньего ультразвукового “фонарика”. Представьте поток ультразвуковых волн, которые отразились от этого лица, и попытайтесь представить, как будет выглядеть мембрана, которая восприняла этот поток. Получится нечто вроде “резиновой маски”, повторяющей форму человеческого лица. О восприятии цвета речь идти не может, происходит именно восприятие формы.

А теперь давайте подумаем, как в данном случае связаны объем и время. Может создаться ошбочное представление, что расстояние до объекта дельфин оценивает за счет интенсивности звуковой волны. В том смысле, что чем дальше находится объект или часть объекта, тем слабее будет отраженный от него и вернувшийся звуковой сигнал. Это неправильное представление. Сигнал действительно будет немного слабее, но важно не это. Важно, что сигнал, отраженный от более удаленного объекта, придет позже по времени. Именно поэтому дельфин излучает и воспринимает ультразвук отдельными пучками, а не сплошным потоком. Дельфин ждет, когда все волны вернуться и образуется целостная картинка, и только потом излучает следующий пучок ультразвука. Это ожидание различно по времени - оно может составлять тысячные доли секунды, либо сотые, либо несколько секунд, либо даже несколько минут - в зависимости от расстояния до объекта, на который направлен ультразвуковой “взгляд” дельфина.

Теперь о проницаемости ультразвука. Ультразвук не полностью отражается от твердых объектов, он частично проникает вглубь. Опять проще объяснить на примере. Представьте, к примеру, рыбу. У нее есть поверхность, есть мягкие ткани (мышцы), и есть твердый позвоночник. Когда на рыбу направлен ультразвуковой луч, часть ультразвука отражается от поверхности, часть проникает вглубь сквозь мягкие ткани и отражается от позвоночника и костей, поскольку они более твердые. Получается, что дельфин “видит” рыбу насквозь, она для него объемная и полупрозрачная.

Так дельфин видит все, что его окружает. Возможно, видит даже структуру камня.

© Н. Ермачонок
Начало: ч.1, ч.2, ч.3, ч.4, ч.5.  Продолжение следует >>>

0 коммент.:

Отправить комментарий

 
Яндекс.Метрика
каталог блоговFLIQ.ru +1