Sokan és sokszor elgondolkoztunk már azon, hogy házikedvenceink, sőt, úgy általában az állatok hogyan látják, érzékelik a világot, miért és mennyire teszik másként, mint mi, emberek. Többen, például tudósok, fotósok, filmesek próbálják rekonstruálni, mondjuk virágbeporzás közben a háziméhek látását, színérzékelésüket, a világ vizuális megtapasztalását.
A Virginia állambeli George Mason Egyetem interdiszciplináris csapata az állatok szemműködésének jobb megértéséhez fejlesztett rendszere a fényfeltételekre az eddigi megoldásoknál érzékenyebb, rugalmasabb, működését tekintve pedig gyorsabb. Lehetővé vált vele állatok természetes környezetükben történő, hajszálpontos mozgóképes megörökítése, illetve „világlátásuk” visszaadása (bizonyos mértékig).
A madarak és a méhek számunkra áthatatlan fényeket is érzékelik
A kutatók közölték: régóta foglalkoztatja őket az állatok világészlelési módja. Modern szenzortechnológiákkal lehetővé vált kikövetkeztetni, miként jelennek meg számukra statikus jelenetek. A megértést azonban nehezíti, hogy sokszor hoznak kulcsfontosságú döntéseket mozgó célpontokról, például élelmiszert fedeznek fel, kiértékelik, ha lehetséges társ bukkan fel, és így tovább. Az új rendszer ezeket a problémákat is igyekszik kezelni, fejlesztői a hardvert és a szoftvert ökológusoknak, filmeseknek ajánlják, mert a mozgó állatok által a természetben érzékelt színeket veszi fel, majd jeleníti meg a kijelzőn.
Különböző állatfajoknak törvényszerűen mások a fényérzékelőik, mindegyikben hullámhosszok széles, az ultraviolától az infravörösig ívelő skálájára érzékeny, speciális ökológiai igényeiknek megfelelő, egyedi rendszereik fejlődtek ki az evolúció során. Egyesek még a polarizált fényt is képesek detektálni, de a lényeg: mindegyik faj másként érzékeli a színeket.
Például a háziméhek és a madarak érzékenyek az emberi szem számára láthatatlan ultraviola fényre. Mivel sem a szemünk, sem kereskedelmi kameráink nem rögzítik az ilyen fényváltozatokat, apró és nagyobb változásokat, a vizuális tartományok széles sávjai feltáratlanok maradnak.
“Az ismerethiány teszi az állati látásról alkotott hamis színes képeket lenyűgözővé, erőteljessé”
– állítják a kutatók.
Álló- és mozgóképek
Ugyanakkor a hamis színeket, színes képeket előállító mostani technikákkal nem számszerűsíthetők a mozgásban lévő állatok által látott színek. A környező világban a mozgás a színmegjelenítéssel és jeldetektálással egészül ki, az állati kommunikáció és navigáció fontos eleme.
A hagyományos spektrofotometria a tárgyakról visszavert fény alapján becsüli meg, hogy az adott állat fényérzékelői miként dolgozzák fel a fényt. A módszer azonban nagyon időigényes, és közben sajnos sok térbeli és időbeli információ elvész.
Multispektrális fényképezéssel különféle hullámhosszokon (beleértve az ultraviolát és az infravöröst is) készíthetünk fényképsorozatokat, amelyek aztán különböző színcsatornákba kerülnek, hogy a színmérés a fényképezőgéptől független legyen. Az állati jelek tanulmányozásához remekül passzoló módszerrel a jobb térbeli információ miatt feláldozunk valamit a pontosságból. Sajnos azonban akad egy probléma vele: csak mozdulatlan objektumokkal működik, így pedig hiányzik az időinformáció.
Komoly hiányosság, mert az állatok árnyékot vető, fénypontokat generáló összetett alakzatokból származó jeleket jelenítenek meg, észlelnek. A jelek a folyamatosan változó megvilágítás és nézőpont mellett módosulnak; a háttér, a megvilágítás és a dinamikus jelek közötti kölcsönhatásokból pedig kevés információ áll rendelkezésre. Ugyanakkor ezek a kölcsönhatások döntő szerepet játszanak a szabadon élő organizmusok természetes közegükben történő színkezelésében.
A méhek meséje
A kutatók ezért fejlesztettek állati szemszögből láttatott, nagyon pontos videókat generáló, a vizuális spektrum teljes komplexitását visszaadó rendszert. A képek olyanok, ahogyan az állat látná, mi is úgy látjuk őket, mintha ő látná.
Meglévő módszereket kombináltak a multispektrális fotográfiával, valamint új hardver- és szoftvertervvel is előálltak. A kamera négy színcsatornán (kék, zöld, vörös, ultraviola) szimultán rögzíti a videót, és mihelyst az adatokat úgynevezett „észlelési egységekké” dolgozták fel, eredményként többféle állat által észlelt színes videót kapunk. A rendszer 92 százalékos pontossággal jelzi előre a színeket.
A kamera boltban megvásárolható, maga a szoftver pedig nyílt forráskódú, hogy mások is szabadon használhassák, építkezhessenek rá.
“A rendszer majdnem olyan pontos, mint a multispektrális fotográfia, a fejlesztők azonban elismerték, hogy egyes jelek rögzítéséért engedniük kellett valamit a pontosságból. Ezen a területen további kutatásokra van szükség”
– hangsúlyozzák.
Ha valaki a mozgó állat által észlelt színeket akarja felvenni, cseppet sem zavaró ez a kis pontatlanság. A felhasználó egyébként tesztelheti is a fénybecslés hitelességét, úgyhogy maga dönt, adatsorának hitelességére vonatkozó döntéshozása pedig abszolút hitelesen információn alapul.
(Képek: George Mason University)
