Взгляд на мир глазами животных с помощью новаторской технологии

Пост опубликован в блогах iXBT.com, его автор не имеет отношения к редакции iXBT.com

В мире науки и технологий инновации нередко открывают перед нами двери к удивительным аспектам природы, которые ранее оставались вне нашего восприятия. Недавние достижения группы исследователей из Великобритании и США относятся к числу таких открытий. В их работе, опубликованной в PLOS Biology, рассказывается о создании технологии, позволяющей нам заглянуть в мир глазами животных с удивительной точностью.


Суть новаторского подхода заключается в создании системы, способной передавать нам не только статичные изображения, но и динамичные видео, отображающие цветовую гамму, видимую пчелами и птицами, чувствительными к ультрафиолетовому свету. Комбинирование существующих методов фотографии с новым аппаратным и программным обеспечением открывает перед нами возможность увидеть мир в невиданных доселе цветах.

Так видит бабочку Желтушку (Colias eurytheme) среднестатистическая птица
Автор: Vera Vasas, Mark C. Lowell, Juliana Villa, Quentin D. Jamison, Anna G. Siegle, Pavan Kumar Reddy Katta, Pushyami Bhagavathula, Peter G. Kevan, Drew Fulton, Neil Losin, David Kepplinger, Michael K. Yetzbacher, Shakiba Salehian, Rebecca E. Forkner, Daniel Hanley; PLoS Biol 22(1): e3002444. https://doi.org/10.1371/journal.pbio.3002444 Источник: journals.plos.org

Одним из ключевых моментов в исследовании является применение специального оптического стекла, известного как биплит, который разделяет свет на две части: ультрафиолетовый и видимый. Это позволяет камерной системе одновременно регистрировать изображения из четырех различных диапазонов длин волн, включая ультрафиолет, синий, зеленый и красный.

Один объектив камеры (1) пропускает свет на дихроичный светоделитель, который отражает коротковолновый (<425 нм) и пропускает видимый (>425 нм) свет. (2) Отраженный коротковолновый свет проходит через короткочастотный фильтр (3), прежде чем достичь камеры полного спектра, в то время как проходящий видимый свет улавливается стандартной камерой. Такая настройка гарантирует, что только УФ- и ВИДИМОЕ излучение достигает соответствующих камер (4). Кривые отражения/пропускания приведены для каждого участка оптического пути в относительных единицах (они нормированы в диапазоне 0-1). VIS — видимый; UV — ультрафиолет
Автор: Vera Vasas, Mark C. Lowell, Juliana Villa, Quentin D. Jamison, Anna G. Siegle, Pavan Kumar Reddy Katta, Pushyami Bhagavathula, Peter G. Kevan, Drew Fulton, Neil Losin, David Kepplinger, Michael K. Yetzbacher, Shakiba Salehian, Rebecca E. Forkner, Daniel Hanley; PLoS Biol 22(1): e3002444. https://doi.org/10.1371/journal.pbio.3002444 Источник: journals.plos.org

Исследователи использовали свою технологию для анализа цветового восприятия медоносных пчел и среднестатистической птицы, чувствительной к ультрафиолетовому свету. В сравнении с методом спектрофотометрии, широко применяемым для создания изображений ложного цвета, система демонстрировала удивительную точность, колеблясь от 92% до 99% в зависимости от условий окружающей среды. (А видео можно посмотреть нажав на этот текст, и на этот текст)

Однако не менее важным является не только сам технологический аспект, но и потенциальное влияние на наше повседневное восприятие природы. Команда исследователей уже стремится использовать свою технологию для улучшения будущих документальных фильмов о природе. Финансирование от Национального географического общества и участие опытного фотографа и кинорежиссера Нила Лосина свидетельствуют о серьезности исследовательского подхода.

Однако возможности технологии не ограничиваются только кинематографом. Ученые утверждают, что их система может стать инструментом для новых научных открытий. Преобразование данных от камер в «восприимчивые единицы» в соответствии с чувствительностью фоторецепторов животных открывает путь для более глубокого понимания того, как мир воспринимается различными видами животных.


Одним из важных аспектов исследования является также открытость исследователей к распространению своей технологии. Они призывают научное и киносообщество использовать и совершенствовать их систему, предоставив открытый доступ к программному коду. Это позволит ускорить развитие технологии и привнести новые идеи и подходы.

Таким образом, перед нами открывается не только новый взгляд на мир животных благодаря технологии, созданной этой группой исследователей, но и перспективы для будущих научных открытий и творческих подходов в области природопользования и кинематографа.