Нова технологія системи камер має змінити те, як екологи та режисери розуміють і візуалізують сприйняття кольорів різними тваринами в їхньому природному середовищі.
Дослідження очолила Віра Васас з Сассекський університетВеликобританія, та колеги з лабораторії кольорів Hanley у м Університет Джорджа Мейсонами.
Як тварини бачать колір?
Традиційно унікальні візуальні світи різних видів залишалися для людей загадкою. Багато тварин, наприклад медоносні бджоли та ін птахи, Сприйняття кольорів за межами людських можливостей, таких як ультрафіолетове світло.
Ця різниця пов’язана з різноманітністю фоторецепторів в їхніх очах. Розуміння цього сприйняття кольорів має вирішальне значення для розуміння комунікації та навігації тварин.
Незважаючи на те, що фальшива кольорова фотографія дозволяла зазирнути в цей світ, їй перешкоджали такі обмеження, як трудомісткі процеси, особливі вимоги до освітлення та неможливість зафіксувати рух.
Щоб вирішити ці проблеми, дослідницька група розробила передову камеру та систему програмного забезпечення, здатну записувати та обробляти відеокліпи в умовах природного освітлення.
Камера бачить кольори, як тварини
Як показано на цьому малюнкуСистема записує в чотирьох кольорових каналах: синій, зелений, червоний і ультрафіолетовий. Потім він перетворює ці дані в «одиниці сприйняття», фактично переводячи їх у формат, який повторює зір тварини на основі відомих даних фоторецепторів.
Вражаюче те, що в порівнянні з традиційними методами спектрофотометрії ця нова система має більш ніж 92% точність у прогнозуванні кольорів, які сприймають тварини.
Ця інновація відкриває безпрецедентні горизонти для наукових досліджень. Він надає вченим інструмент для дослідження динамічного, барвистого світу, яким його бачать вчені різні види.
Крім того, режисери тепер можуть створювати точніші та привабливіші представлення бачення тварин у своїх роботах.
Практичність цієї системи ще більше посилюється завдяки її конструкції з доступних комерційних камер, укладених у модульний 3D-друкований корпус.
Крім того, супровідне програмне забезпечення є відкритим вихідним кодом, що вимагає подальшого розвитку та адаптації в дослідницькому співтоваристві.
Наприклад, на цій фотографії камера зафіксувала пересмішника в зеленому лісі, але на ній зображена ця прекрасна природна сцена Як це виглядає очима птахів.
Подолання розриву між людьми і тваринами
Старший автор Деніел Хенлі красномовно підсумовує важливість проекту.
“Нас давно захоплює те, як тварини бачать світ. Нові методи в сенсорній екології дозволили нам вивести статичні сцени з точки зору тварин. Однак розуміння їхнього сприйняття рухомих об'єктів, що має вирішальне значення для таких дій, як пошук їжі або … Вибір партнера – тінь невловима.
«Наша розробка надає екологам і кінематографістам інструменти для точного захоплення та відображення кольорів, які тварина сприймає під час руху, що є великим прогресом у нашому дослідженні поведінки та пізнання тварин», — підсумував він.
Підсумок такий Новаторська система камер Це не тільки означає технологічний прорив, але й відкриває нову главу в нашому розумінні тваринного світу, наближаючи нас до відчуття світу їхніми очима.
Нова камера показує, як тварини бачать кольори
Північний пересмішник (Mimus polyglottos) у видінні птахів
У цьому відео два північні пересмішники взаємодіють на дереві з фальшивими кольорами. Зокрема, відео показує синьо-зелені та червоні квантові пастки синіми, зеленими та червоними відповідно, а ультрафіолетові квантові пастки накладаються пурпуровими.
Хоча 80-міліметровий об’єктив не призначений для зйомки віддалених об’єктів, система добре фіксує зображення птахів і показує «пташині білі» (що відбивають УФ через видимі частини спектру) плями їхнього пір’я.
Це також показує, що небо переважно забарвлене ультрафіолетовим світлом (тобто здається фіолетовим), оскільки коротші хвилі піддаються підвищеному розсіюванню Релея. Таким чином, хоча небо може здаватися блакитним для наших очей, воно може здаватися ультрафіолетово-блакитним для багатьох інших організмів.
Райдужне пір'я павича очима 4 різних тварин.
Система камери може вимірювати залежні від кута структурні кольори, такі як райдужність. Це проілюстровано тут за допомогою відео дуже райдужного павича (Паво Крістатос) перо.
Кольори в цьому відео представляють (а) павича Паво Крістатос Помилковий колір, де квантові фіксатори зображені синім, зеленим і червоним кольором відповідно синім, зеленим і червоним, а УФ покритий пурпуровим кольором.
Цікаво, що райдужні відтінки більш виражені у павичів, ніж у (b) людей (стандартні кольори), (c) медоносних бджіл або (d) собак.
Гусеничний дисплей для боротьби з хижаками Апіс Бачення.
На цьому відео зображений чорний махаон Папілій Поліксен Гусениця демонструє осметрію. Вчені демонструють це відео у фальшивих кольорах медоносних бджіл, де квантові уловлення ультрафіолетового, синього та зеленого світла показані синім, зеленим та червоним відповідно.
Жовтий (людський) осмотерій, а також жовті плями вздовж спини гусениці сильно відбивають ультрафіолет і виглядають фіолетовими, коли кольори змінюються на помилкові кольори медоносних бджіл (як сильні реакції чутливих до ультрафіолету та зеленого кольору фоторецепторів медоносних бджіл), зображені синім кольором. і червоний відповідно).
Багато личинкових хижаків бачать ультрафіолетове світло, і, таким чином, це забарвлення може бути ефективним позиційним сигналом.
Більше про тварин, камери та кольоровий зір
Як обговорювалося вище, те, як тварини сприймають колір, є захоплюючою подорожжю у світ за межами людського зору. На відміну від людей, багато тварин бачать кольори в спектрі, який ми ледве можемо собі уявити.
Люди зазвичай сприймають три основні кольори: червоний, зелений і синій. Але це лише мала частина кольорового спектру тваринного світу.
Наприклад, бджоли та птахи можуть бачити невидиме для нас ультрафіолетове світло. Ця здатність відіграє вирішальну роль у їх виживанні, допомагаючи їм знаходити їжу та орієнтуватися в навколишньому середовищі.
За межами людського розуміння
Візьмемо креветку-богомола, яка живе в океані та має одну з найскладніших відомих систем зору.
Він може сприймати поляризоване світло і має від дванадцяти до шістнадцяти типів кольорових фоторецепторних клітин (у людини їх три).
Цей винятковий зір допомагає їм помічати здобич, хижаків і партнерів у складному підводному світі.
Кольоровий зір у тварин не обмежується баченням діапазону кольорів; Йдеться про виживання. Наприклад, деякі змії використовують інфрачервоний зір, щоб полювати на теплокровну здобич у темряві.
З іншого боку, північні олені використовують ультрафіолетовий зір, щоб виявляти хижаків у світловідбиваючих снігових ландшафтах, що є критично важливою навичкою для їхнього виживання в суворому кліматі.
Люди отримують уявлення
Еволюція відіграє важливу роль у цій різноманітності колірного зору. Тварини розвинули свої унікальні здібності кольорового бачення на основі своїх екологічних потреб і проблем виживання.
Цей еволюційний процес призвів до появи багатого гобелена зорових здібностей у всьому тваринному світі.
Сьогодні, з технічним прогресом, люди починають розуміти і навіть уявляти, як тварини бачать світ.
Це розуміння не тільки поглиблює нашу вдячність за складність природи, але й відкриває нові горизонти в екології, дослідженнях поведінки та навіть технологічному дизайні, натхненному винахідливістю природи.
Коротше кажучи, світ колірного зору тварин є яскравим і складним, пропонуючи калейдоскоп перспектив, що далеко виходять за межі людських можливостей.
Продовжуючи досліджувати та розуміти ці перспективи, ми отримуємо глибшу оцінку природного світу та різноманітних істот, які його населяють.
Повний текст дослідження було опубліковано в журналі Біологія PLoS.
Для відео, які показують, як камера працює в природі, натисніть тут…
—–
Подобається те, що я прочитав? Підпишіться на нашу розсилку, щоб отримувати цікаві статті, ексклюзивний вміст і останні оновлення.
—–
Завітайте до нас на EarthSnap, безкоштовному додатку від Eric Ralls і Earth.com.
—–
“Професійний вирішувач проблем. Тонко чарівний любитель бекону. Геймер. Завзятий алкогольний ботанік. Музичний трейлер”
