Νέα κάμερα δείχνει τον κόσμο όπως τον βλέπουν τα ζώα

Επιστήμονες ανέπτυξαν σύστημα κάμερας που καταγράφει βίντεο όπως βλέπουν τα ζώα, με κοινά εξαρτήματα. Δες πώς λειτουργεί η νέα τεχνολογία.

Ερευνητική ομάδα με επικεφαλής επιστήμονες από το George Mason University ανέπτυξε ένα σύστημα κάμερας που καταγράφει κινούμενες εικόνες με τον τρόπο που τις αντιλαμβάνονται διαφορετικά ζωικά είδη. Η μελέτη δημοσιεύτηκε στο επιστημονικό περιοδικό PLOS Biology και ξεπερνά τους περιορισμούς των προηγούμενων μεθόδων, που λειτουργούσαν μόνο με ακίνητες φωτογραφίες και πολύ συγκεκριμένες συνθήκες φωτισμού.

Γιατί τα ζώα βλέπουν διαφορετικά από εμάς

Αυτό που ονομάζουμε «ορατό φως» είναι μόνο μια στενή λωρίδα του ηλεκτρομαγνητικού φάσματος. Η όραση κάθε είδους καθορίζεται από τα φωτοϋποδεκτικά κύτταρα στα μάτια του, τα ραβδία και τα κωνία. Άλλα ζώα διαθέτουν διαφορετικό συνδυασμό από αυτά τα κύτταρα: η γαριδομάντις έχει πολύ περισσότερα, ενώ τα σκυλιά λιγότερα, με αποτέλεσμα να βλέπουν κυριολεκτικά τον κόσμο με άλλο τρόπο.

Η διαφορά δεν αφορά μόνο τα χρώματα. Ορισμένα είδη βλέπουν πέρα από τα όρια της ανθρώπινης αντίληψης, όπως οι τάρανδοι και οι αράχνες-άλτες, που διαθέτουν όραση στο υπεριώδες (UV). Μέχρι σήμερα οι επιστήμονες προσέγγιζαν αυτή την εμπειρία μέσω της πολυφασματικής φωτογραφίας, μιας τεχνικής που συλλέγει φως σε ευρύ φάσμα και έπειτα το φιλτράρει για να αναπαραστήσει τι βλέπει ένα ζώο — με τον περιορισμό όμως ότι δούλευε μόνο σε στατικές λήψεις.

Πώς λειτουργεί το νέο σύστημα

Η καινοτομία της ομάδας είναι ότι το σύστημα δουλεύει με κινούμενη εικόνα, λαμβάνοντας υπόψη την κίνηση στο οπτικό πεδίο, τον φωτισμό, την ανακλαστικότητα και την ευαισθησία των φωτοϋποδοχέων κάθε είδους, χωρίς να απαιτεί εξειδικευμένο εξοπλισμό. Στην έρευνα συμμετείχαν επίσης το University of Sussex, το University of Guelph και το U.S. Naval Research Laboratory.

Το πιο εντυπωσιακό είναι ότι το hardware είναι απολύτως κοινό.

Τα βασικά εξαρτήματα είναι:

• Κάμερες Sony a6400
• Φακός μεγέθυνσης 80 mm f/5.6 EL-Nikkor σε θήκη τυπωμένη σε 3D εκτυπωτή
• Beam splitter που διαχωρίζει το UV από το ορατό φως και στέλνει τα δύο σήματα σε ξεχωριστές κάμερες

Πέρα από το υπεριώδες, το σύστημα κατέγραφε ταυτόχρονα και τα κανάλια μπλε, πράσινου και κόκκινου. Καθώς το φως περνά μέσα από τον φακό, συναντά έναν dichroic beam splitter που ανακλά το φως μικρού μήκους κύματος κάτω από τα 425 nm. Αυτό το φως περνά από φίλτρο που αφήνει να διέλθουν μόνο μήκη κάτω από 390 nm και καταλήγει σε μια κάμερα τροποποιημένη για καταγραφή UV. Παράλληλα, το ορατό φως μεταξύ 425 και 720 nm περνά από τον splitter και καταγράφεται από τη δεύτερη κάμερα. Τα δεδομένα συνδυάζονται έπειτα με τις γνωστές οπτικές ευαισθησίες κάθε ζώου για να αναπαραχθεί μια προσέγγιση της πραγματικής του εμπειρίας.

Πού μπορεί να χρησιμοποιηθεί

Η δυνατότητα απεικόνισης του κόσμου όπως τον βλέπει ένα άλλο είδος ανοίγει νέους δρόμους στην επιστημονική έρευνα, βοηθώντας τους ερευνητές να κατανοήσουν πτυχές της εμπειρίας που μέχρι τώρα ήταν υποτιμημένες — όπως ο τρόπος που οι διαφορετικές συνθήκες φωτισμού επηρεάζουν την όραση ανά είδος. Πέρα από την έρευνα, η τεχνολογία έχει πρακτικές εφαρμογές και στην ψυχαγωγία: σε ταινίες και ντοκιμαντέρ φύσης, οι δημιουργοί θα μπορούν να αποδίδουν πιο πιστά τη ματιά ενός ζώου.

Η άποψή μας στο Techblog

Είναι από τις περιπτώσεις που η πραγματική αξία δεν κρύβεται σε ακριβό εξοπλισμό αλλά στην ιδέα και στο λογισμικό πίσω από αυτήν — ένα σύστημα φτιαγμένο με κάμερες που βρίσκει κανείς στο εμπόριο μπορεί να φέρει αποτελέσματα αιχμής. Για όποιον αγαπά τα ντοκιμαντέρ φύσης, αυτό σημαίνει ότι σύντομα θα βλέπουμε σκηνές που πραγματικά μας βάζουν στο μάτι του θηρευτή ή του πουλιού, και όχι απλώς μια καλλιτεχνική προσέγγιση.