Нови систем камера нам омогућава да видимо свет очима птица и пчела

Ко се није запитао како животиње доживљавају свет, који се често разликује од тога како га људи доживљавају? Постоје различити начини на које научници, фотографи, филмски ствараоци и други покушавају да реконструишу боје које пчела види док лови зрео цвет ради опрашивања. Сада је мултидисциплинарни тим развио иновативни систем камера који је бржи и флексибилнији у погледу услова осветљења од постојећих система, омогућавајући му да снима покретне слике животиња у њиховом природном станишту, према Нови папир Објављено у часопису ПЛоС Биологи.

„Већ дуго смо били фасцинирани начином на који животиње виде свет. Нове технике у сензорној екологији омогућавају нам да закључимо како би статичне сцене могле да изгледају животињи.“ рекао је коаутор Даниел Ханлеи, биолог са Универзитета Џорџ Мејсон у Ферфаксу, Вирџинија. „Међутим, животиње често доносе критичне одлуке о покретним циљевима (нпр. откривање намирница, процена приказа потенцијалног партнера, итд.). Овде обезбеђујемо хардверске и софтверске алате за екологе и филмске ствараоце који могу да ухвате и прикажу боје које животиње опажају.” У покрету”.

Према Ханлију и његовим коауторима, различите животињске врсте имају јединствене сетове фоторецептора који су осетљиви на широк спектар таласних дужина, од ултраљубичастих до инфрацрвених, у зависности од специфичних еколошких потреба сваке животиње. Неке животиње могу чак да открију поларизовану светлост. Дакле, свака врста ће перципирати боју мало другачије. На пример, пчеле и птице су осетљиве на ултраљубичасто зрачење, које је невидљиво људском оку. „Пошто ни наше очи ни комерцијалне камере не бележе такве варијације у светлу, велики делови визуелних поља остају неистражени“, написали су аутори. „Ово чини слике животињског вида у лажним бојама моћним и убедљивим.“

Међутим, аутори наглашавају да тренутне технике за производњу слика лажних боја не могу да идентификују боје које животиње виде док се крећу, што је важан фактор јер је кретање кључно за начин на који различите животиње комуницирају и крећу се светом око себе кроз појаву боја и откривање сигнала. . На пример, традиционална спектрофотометрија се ослања на светлост која се рефлектује од тела да би проценила како фоторецептори дате животиње обрађују ту светлост, али то је метод који одузима много времена и губи се много просторних и временских информација.

Мултиспектрална слика узима серију слика на различитим таласним дужинама (укључујући ултраљубичасту и инфрацрвену) и комбинује их у различите канале боја да би се издвојила мерења боја независна од камере. Овај метод мења одређену резолуцију за боље просторне информације и веома је погодан за проучавање животињских сигнала, на пример, али ради само на стационарним објектима, тако да временске информације нису доступне.

Ово је недостатак јер „животиње дају и примају сигнале од сложених облика који бацају сенке и стварају светлост“, написали су истраживачи. „Ови сигнали варирају под стално променљивим осветљењем и тачкама гледања. Информације о овој интеракцији између позадине, осветљења и динамичких сигнала су оскудне. Међутим, он представља критичан аспект начина на који се боје користе, а самим тим и перципирају, слободним животом организми у природним срединама.” .

Тако су Ханли и његове колеге кренули да развију систем камера способан да производи видео записе животиња високе резолуције, који хватају пуну сложеност визуелних сигнала као што би их животиња видела у природном окружењу. Комбиновали су постојеће методе мултиспектралног снимања са новим дизајном хардвера и софтвера. Камера истовремено снима видео у четири канала у боји (плава, зелена, црвена и ултраљубичаста). Када се ови подаци обрађују у „перцептуалне јединице“, резултат је тачан видео о томе како различите животиње перципирају обојену сцену, на основу онога што знамо о фоторецепторима које имају. Систем тима предвиђа тактилне боје са тачношћу до 92 одсто. Камере су комерцијално доступне, а софтвер је отвореног кода тако да други могу слободно да га користе и надограђују.

Видео на врху овог чланка приказује боје које виде медоносне пчеле док посматрају друге пчеле како траже храну и комуницирају (чак се и боре) око цвећа — пример способности система камера да ухвати понашање у природном окружењу. У наставку, Ханлеи наноси УВ-блокирајућу крему за сунчање на терену. Његова светла кожа изгледа отприлике слично људском виду и виду лажне боје медоносне пчеле „јер рефлексија коже постепено расте на дужим таласним дужинама“, написали су истраживачи.