Una nuova tecnologia per i sistemi di telecamere è destinata a cambiare il modo in cui ecologisti e registi comprendono e visualizzano la percezione dei colori di diversi animali nei loro ambienti naturali.
La ricerca è stata condotta da Vera Vasas di Università del SussexRegno Unito, e colleghi dell'Hanley Color Laboratory di George Mason UniversityNoi.
Come vedono i colori gli animali?
Tradizionalmente, i mondi visivi unici delle diverse specie sono rimasti in gran parte un mistero per gli esseri umani. Molti animali, come le api mellifere e alcuni gli uccelli, Percepire i colori oltre le capacità umane, come la luce ultravioletta.
Questa differenza deriva dalla diversità dei fotorecettori nei loro occhi. Comprendere queste percezioni dei colori è fondamentale per acquisire informazioni sulla comunicazione e sulla navigazione degli animali.
Sebbene la fotografia in falsi colori fornisse uno sguardo su questo mondo, era ostacolata da limitazioni quali processi dispendiosi in termini di tempo, requisiti di illuminazione specifici e l’incapacità di catturare il movimento.
Per affrontare queste sfide, il gruppo di ricerca ha sviluppato una fotocamera avanzata e un sistema software in grado di registrare ed elaborare videoclip in condizioni di illuminazione naturale.
La fotocamera vede i colori come fanno gli animali
Come mostrato in questa immagineIl sistema registra in quattro canali di colore: blu, verde, rosso e ultravioletto. Quindi converte questi dati in “unità percettive”, traducendoli essenzialmente in un formato che replica la visione dell’animale sulla base dei dati noti dei fotorecettori.
Sorprendentemente, se paragonato ai metodi spettrofotometrici tradizionali, questo nuovo sistema ha un’accuratezza superiore al 92% nel prevedere i colori percepiti dagli animali.
Questa innovazione apre orizzonti senza precedenti per la ricerca scientifica. Fornisce agli scienziati uno strumento per esplorare il mondo dinamico e colorato come lo vede lo scienziato vari tipi.
Inoltre, i registi possono ora creare rappresentazioni più accurate e coinvolgenti della visione degli animali nelle loro opere.
La praticità di questo sistema è ulteriormente migliorata dalla sua costruzione con fotocamere commerciali facilmente reperibili, racchiuse in un alloggiamento modulare stampato in 3D.
Inoltre, il software di accompagnamento è open source e richiede ulteriore sviluppo e adattamento all'interno della comunità di ricerca.
Ad esempio, in questa foto, la fotocamera cattura un tordo nella foresta verde, ma mostra questa bellissima scena naturale Come apparirebbe agli occhi degli uccelli.
Colmare il divario tra uomo e animale
L'autore senior Daniel Hanley riassume in modo eloquente l'importanza del progetto.
“Siamo stati a lungo affascinati dal modo in cui gli animali vedono il mondo. Le nuove tecniche di ecologia sensoriale ci hanno permesso di dedurre scene statiche dal punto di vista degli animali. Tuttavia, comprendere la loro percezione degli oggetti in movimento, che è cruciale per attività come localizzare il cibo o … La scelta di un partner – un'ombra sfuggente.
“Il nostro sviluppo fornisce strumenti agli ecologisti e ai registi per catturare e visualizzare con precisione i colori che un animale percepisce in movimento, rappresentando un importante progresso nel nostro studio del comportamento e della cognizione degli animali”, ha concluso.
Il punto è questo Sistema di telecamere pionieristico Ciò non significa solo una svolta tecnologica, ma rappresenta anche un nuovo capitolo nella nostra comprensione del regno animale, avvicinandoci a vivere il mondo attraverso i loro occhi.
Una nuova fotocamera mostra come gli animali vedono i colori
Mockingbird settentrionale (Mimus polyglottos) nella visione degli uccelli
In questo video, due tordi tordi nordici interagiscono su un albero con falsi colori. Nello specifico, il video mostra le trappole quantistiche blu-verde e rossa rispettivamente come blu, verde e rosso, e le trappole quantistiche UV sono sovrapposte come magenta.
Sebbene l'obiettivo da 80 mm non sia progettato per riprendere soggetti distanti, il sistema cattura bene le immagini della vista degli uccelli e mostra le macchie di “bianco degli uccelli” (che riflettono i raggi UV attraverso le parti visibili dello spettro) delle loro piume.
Mostra anche che il cielo è colorato principalmente dalla luce ultravioletta (cioè appare viola), perché le lunghezze d'onda più corte sono esposte a una maggiore diffusione di Rayleigh. Pertanto, mentre il cielo può apparire blu ai nostri occhi, può apparire blu ultravioletto a molti altri organismi.
Piume di pavone iridescenti viste attraverso gli occhi di 4 animali diversi.
Il sistema di telecamere può misurare colori strutturali dipendenti dall'angolo come l'iridescenza. Questo è illustrato qui con un video di un pavone molto iridescente (Paolo Christatos) piuma.
I colori in questo video rappresentano (a) il pavone Paolo Christatos Falsi colori, dove le catture quantistiche sono raffigurate in blu, verde e rosso rispettivamente in blu, verde e rosso e l'UV è coperto in magenta.
È interessante notare che l'iridescenza è più pronunciata per i pavoni che per (b) gli esseri umani (colori standard), (c) le api o (d) i cani.
Espositore Caterpillar per combattere i predatori Apis Visione.
Questo video mostra una coda di rondine nera Papilio Polissene Il bruco mostra la sua osmeteria. Gli scienziati dimostrano questo video in falsi colori delle api mellifere, dove le catture quantistiche di luce UV, blu e verde sono mostrate rispettivamente in blu, verde e rosso.
L'osmoteria gialla (umana) e le macchie gialle lungo il dorso del bruco si riflettono fortemente nei raggi UV e appaiono viola quando i colori passano ai falsi colori delle api (come le forti risposte dei fotorecettori sensibili ai raggi UV e al verde nelle api) raffigurati in blu e rosso rispettivamente).
Molti predatori larvali vedono la luce ultravioletta e, quindi, questa colorazione può essere un segnale posizionale efficace.
Maggiori informazioni su animali, macchine fotografiche e visione dei colori
Come discusso in precedenza, il modo in cui gli animali percepiscono il colore è un viaggio affascinante in un mondo oltre la visione umana. A differenza degli esseri umani, molti animali vedono i colori in uno spettro che difficilmente possiamo immaginare.
Gli esseri umani tipicamente percepiscono tre colori primari: rosso, verde e blu. Ma questa è solo una piccola parte dello spettro dei colori nel regno animale.
Ad esempio, le api e gli uccelli possono vedere la luce ultravioletta, che per noi è invisibile. Questa capacità gioca un ruolo cruciale nella loro sopravvivenza, aiutandoli a trovare cibo e a navigare nel loro ambiente.
Oltre la comprensione umana
Prendiamo ad esempio la canocchia, un abitante dell'oceano dotato di uno dei sistemi visivi più complessi conosciuti.
Può percepire la luce polarizzata e ha da dodici a sedici tipi di cellule fotorecettrici del colore (gli esseri umani ne hanno tre).
Questa visione eccezionale li aiuta a individuare prede, predatori e compagni nel complesso mondo sottomarino.
La visione dei colori negli animali non si limita a vedere una gamma di colori; Si tratta di sopravvivenza. Ad esempio, alcuni serpenti usano la visione a infrarossi per cacciare prede a sangue caldo nell'oscurità.
Le renne, d’altro canto, utilizzano la visione ultravioletta per individuare i predatori nei paesaggi riflettenti e innevati, un’abilità fondamentale per la loro sopravvivenza in climi rigidi.
Gli esseri umani acquisiscono intuizioni
L'evoluzione gioca un ruolo importante in questa diversità nella visione dei colori. Gli animali hanno sviluppato le loro capacità uniche di visione dei colori in base alle loro esigenze ambientali e alle sfide di sopravvivenza.
Questo processo evolutivo ha portato a un ricco arazzo di abilità visive in tutto il regno animale.
Oggi, con i progressi tecnologici, gli esseri umani stanno cominciando a capire e persino a visualizzare il modo in cui gli animali vedono il mondo.
Questa comprensione non solo approfondisce il nostro apprezzamento per la complessità della natura, ma apre anche nuovi orizzonti nell’ecologia, negli studi comportamentali e persino nella progettazione tecnologica ispirata all’ingegno della natura.
In breve, il mondo della visione dei colori degli animali è vibrante e complesso e offre un caleidoscopio di prospettive che vanno ben oltre le capacità umane.
Mentre continuiamo a esplorare e comprendere queste prospettive, otteniamo un apprezzamento più profondo per il mondo naturale e le diverse creature che lo abitano.
Lo studio completo è stato pubblicato sulla rivista Biologia PLoS.
Per i video che mostrano come funziona la fotocamera in natura, clicca qui…
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