Nieuwe camera legt beelden vast met dezelfde kleuren die dieren kunnen zien • Earth.com

Een nieuwe camerasysteemtechnologie zal de manier veranderen waarop ecologen en filmmakers de kleurpercepties van verschillende dieren in hun natuurlijke omgeving begrijpen en visualiseren.

Het onderzoek werd geleid door Vera Vasas van Universiteit van SussexVK, en collega's van het Hanley Color Laboratory in George Mason UniversiteitWij.

Hoe zien dieren kleur?

Traditioneel zijn de unieke visuele werelden van verschillende soorten grotendeels een mysterie voor de mens gebleven. Veel dieren, zoals honingbijen en sommige de vogels, Kleuren waarnemen die het menselijke vermogen te boven gaan, zoals ultraviolet licht.

Dit verschil komt voort uit de diversiteit aan fotoreceptoren in hun ogen. Het begrijpen van deze kleurpercepties is cruciaal voor het verkrijgen van inzicht in de communicatie en navigatie van dieren.

Hoewel valsekleurenfotografie een kijkje in deze wereld bood, werd deze gehinderd door beperkingen zoals tijdrovende processen, specifieke verlichtingsvereisten en het onvermogen om beweging vast te leggen.

Om deze uitdagingen aan te gaan, heeft het onderzoeksteam een ​​geavanceerd camera- en softwaresysteem ontwikkeld dat videoclips onder natuurlijke lichtomstandigheden kan opnemen en verwerken.

De camera ziet kleuren zoals dieren dat doen

Zoals op deze foto te zien isHet systeem neemt op in vier kleurkanalen: blauw, groen, rood en ultraviolet. Het zet deze gegevens vervolgens om in ‘perceptuele eenheden’ – en vertaalt ze in wezen naar een formaat dat de visie van het dier repliceert op basis van bekende fotoreceptorgegevens.

Indrukwekkend genoeg is dit nieuwe systeem, vergeleken met traditionele spectrofotometriemethoden, meer dan 92% nauwkeurig in het voorspellen van de waargenomen kleuren die dieren zien.

Deze innovatie opent ongekende horizonten voor wetenschappelijk onderzoek. Het biedt wetenschappers een hulpmiddel om de dynamische, kleurrijke wereld te verkennen zoals de wetenschapper die ziet verschillende types.

Bovendien kunnen filmmakers nu nauwkeurigere en boeiendere representaties van het dierenzicht in hun werk creëren.

De bruikbaarheid van dit systeem wordt verder vergroot doordat het is opgebouwd uit direct verkrijgbare commerciële camera's, ingekapseld in een modulaire 3D-geprinte behuizing.

Bovendien is de bijbehorende software open source, wat verdere ontwikkeling en aanpassing binnen de onderzoeksgemeenschap vereist.

Op deze foto legt de camera bijvoorbeeld een spotvogel vast in het groene bos, maar toont deze prachtige natuurlijke scène Zoals het eruit zou zien door de ogen van vogels.

Het overbruggen van de kloof tussen mens en dier

Senior auteur Daniel Hanley vat op welsprekende wijze het belang van het project samen.

“We zijn al lang gefascineerd door de manier waarop dieren de wereld zien. Nieuwe technieken in de sensorische ecologie hebben ons in staat gesteld statische scènes af te leiden vanuit het perspectief van het dier. Het begrijpen van hun perceptie van bewegende objecten is echter cruciaal voor activiteiten zoals het lokaliseren van voedsel of … Een partner kiezen – een ongrijpbare schaduw.

“Onze ontwikkeling biedt ecologen en filmmakers de mogelijkheid om nauwkeurig de kleuren vast te leggen en weer te geven die een dier in beweging waarneemt, wat een grote vooruitgang betekent in onze studie van het gedrag en de cognitie van dieren”, concludeerde hij.

Het komt erop neer dat dit het geval is Baanbrekend camerasysteem Dit betekent niet alleen een technologische doorbraak, het vertegenwoordigt ook een nieuw hoofdstuk in ons begrip van het dierenrijk, waardoor we dichter bij het ervaren van de wereld door hun ogen komen.

Een nieuwe camera laat zien hoe dieren kleuren zien

Noordelijke spotlijster (Mimus polyglottos) in vogelvisie

In deze video werken twee noordelijke spotvogels samen in een boom met valse kleuren. Concreet toont de video de blauwgroene en rode kwantumvallen als respectievelijk blauw, groen en rood, en zijn de UV-kwantumvallen over elkaar heen gelegd als magenta.

Hoewel de 80 mm-lens niet is ontworpen voor het fotograferen van onderwerpen op afstand, legt het systeem beelden van vogels goed vast en worden de “vogelwitte” (UV-reflecterende door zichtbare delen van het spectrum) vlekken van hun veren weergegeven.

Het laat ook zien dat de lucht voornamelijk gekleurd is door ultraviolet licht (dat wil zeggen paars lijkt), omdat kortere golflengten worden blootgesteld aan verhoogde Rayleigh-verstrooiing. Hoewel de lucht voor onze ogen misschien blauw lijkt, kan deze voor veel andere organismen ultravioletblauw lijken.

Bekijk de video hier…

Iriserende pauwenveren gezien door de ogen van 4 verschillende dieren.

Het camerasysteem kan hoekafhankelijke structurele kleuren zoals irisatie meten. Dit wordt hier geïllustreerd met een video van een zeer iriserende pauw (Pavo Christatos) veerkracht.

De kleuren in deze video vertegenwoordigen (a) de pauw Pavo Christatos Valse kleur, waarbij de kwantumvangsten worden weergegeven in respectievelijk blauw, groen en rood in blauw, groen en rood, en de UV is bedekt met magenta.

Interessant genoeg is het kleurenspel meer uitgesproken bij pauwen dan bij (b) mensen (standaardkleuren), (c) honingbijen of (d) honden.

Bekijk hier de volledige video…

Caterpillar-display om roofdieren te bestrijden Apis Visie.

Deze video toont een zwarte zwaluwstaart Papilio Polixenes De rups toont zijn osmeteria. Wetenschappers demonstreren deze video in valse kleuren van honingbijen, waarbij kwantumvangsten van UV-, blauw en groen licht respectievelijk in blauw, groen en rood worden weergegeven.

Gele (menselijke) osmoteria en de gele vlekken langs de rug van de rups reflecteren sterk bij UV en verschijnen paars wanneer de kleuren veranderen naar valse kleuren van honingbijen (zoals de sterke reacties van UV-gevoelige en groengevoelige fotoreceptoren bij honingbijen), weergegeven in blauw en rood).

Veel larvale roofdieren zien ultraviolet licht, en dus kan deze kleuring een effectief positioneel signaal zijn.

Bekijk hier de volledige video…

Meer over dieren, camera's en kleurenvisie

Zoals hierboven besproken, is de manier waarop dieren kleur waarnemen een fascinerende reis naar een wereld die verder gaat dan het menselijke zicht. In tegenstelling tot mensen zien veel dieren kleuren in spectrums die we ons nauwelijks kunnen voorstellen.

Mensen nemen doorgaans drie primaire kleuren waar: rood, groen en blauw. Maar dit is slechts een klein deel van het kleurenspectrum in het dierenrijk.

Bijen en vogels kunnen bijvoorbeeld ultraviolet licht zien, dat voor ons onzichtbaar is. Dit vermogen speelt een cruciale rol in hun overleving en helpt hen voedsel te vinden en door hun omgeving te navigeren.

Voorbij het menselijk begrip

Neem de bidsprinkhaangarnaal, die in de oceaan leeft en over een van de meest complexe zichtsystemen beschikt die we kennen.

Het kan gepolariseerd licht waarnemen en heeft twaalf tot zestien soorten kleurenfotoreceptorcellen (mensen hebben er drie).

Dit uitzonderlijke zicht helpt hen prooien, roofdieren en partners te spotten in de complexe onderwaterwereld.

Het kleurenzicht bij dieren beperkt zich niet tot het zien van een reeks kleuren; Het gaat om overleven. Sommige slangen gebruiken bijvoorbeeld infraroodzicht om in het donker op warmbloedige prooien te jagen.

Rendieren daarentegen gebruiken ultraviolet zicht om roofdieren te detecteren in reflecterende, besneeuwde landschappen, een cruciale vaardigheid voor hun overleving in barre klimaten.

Mensen krijgen inzichten

Evolutie speelt een belangrijke rol in deze diversiteit in kleurwaarneming. Dieren hebben hun unieke kleurwaarnemingsvermogen ontwikkeld op basis van hun omgevingsbehoeften en overlevingsuitdagingen.

Dit evolutionaire proces heeft geleid tot een rijk scala aan visuele vaardigheden in het hele dierenrijk.

Tegenwoordig beginnen mensen, dankzij de technologische vooruitgang, te begrijpen en zelfs te visualiseren hoe dieren de wereld zien.

Dit inzicht verdiept niet alleen onze waardering voor de complexiteit van de natuur, maar opent ook nieuwe horizonten op het gebied van ecologie, gedragsstudies en zelfs technologieontwerp, geïnspireerd door de vindingrijkheid van de natuur.

Kortom, de wereld van het kleurenzicht van dieren is levendig en complex en biedt een caleidoscoop van perspectieven die de menselijke mogelijkheden ver te boven gaan.

Naarmate we deze perspectieven blijven onderzoeken en begrijpen, krijgen we een diepere waardering voor de natuurlijke wereld en de diverse wezens die deze bewonen.

Het volledige onderzoek werd gepubliceerd in het tijdschrift PLoS-biologie.

Voor video's die laten zien hoe de camera in de natuur werkt, Klik hier…

—–

Vind je het leuk wat ik lees? Abonneer u op onze nieuwsbrief en ontvang boeiende artikelen, exclusieve inhoud en de laatste updates.

—–

Bezoek ons ​​op EarthSnap, een gratis app aangeboden door Eric Ralls en Earth.com.

—–