دنیا از نگاه حیوانات این شکلی است

در حیات وحش، حیوانات باید با شناسایی اهداف متحرک، تصمیماتی حیاتی و سرنوشت‌سازی بگیرند. طبیعتا بقای حیوانات تا حدود زیادی به یافتن طعمه و یافتن جفت بستگی دارد و چشمان آنها رنگ‌های موجود در طبیعت را به شکلی متفاوت درک می‌کنند. دریافتن اینکه حیوانات دنیا را چطور می بینند و دیدن دنیا از دید آنها، همواره یک چالش بوده ولی یک سیستم دوربین که توسط دانشمندان دانشگاه ساسکس انگلیس و دانشگاه جرج میسن در ویرجینیا طراحی شده، می‌تواند به اکولوژیست‌ها و فیلم‌سازان کمک کند تا ویدیوهایی بسازند که در آن رنگ‌هایی که حیوانات مختلف در محیط طبیعی خود می‌بینند را به تصویر بکشد.

دنیای متفاوت جانوران با انسان‌ها

لازم به ذکر است که گیرنده‌های نوری مختلف در چشم‌ها می‌توانند بر نحوه درک ما از جهان اطراف تاثیر بگذارند. حیواناتی مثل زنبورها، گوزن‌ها و برخی از پرندگان این قابلیت را دارند که نور فرابنفش (UV) را ببینند و این چیزی است که چشم انسان قادر به انجام آن نیست. اما دانشمندان با بازسازی رنگ‌هایی که می‌دانیم که حیوانات قادر به دیدنشان هستند، می‌توانند درباره نحوه برقراری ارتباط و حرکت در جهان اطراف این حیوانات، اطلاعات بیشتری به دست بیاورند.

دانیل هانلی، یکی از نویسندگان مقاله و بوم‌شناس حسی دانشگاه جرج میسن دراین باره گفت:« ما به عنوان اکولوژیست‌های حسی، علاقه‌مندیم تا بدانیم که حیوانات چطور رنگ‌های موجود در طبیعت را درک می‌کنند. تکنیک‌های سنتی برای اندازه‌گیری این رنگ‌ها، اغلب تنها بخشی از ماجرا را نشان می‌دهد. جامعه علمی هم ابزار کافی برای مطالعه رنگ‌ها در حرکت را در اختیار ندارد. ما حالا این سیستم دوربین را در راستای ارائه راه‌حلی برای حل این مشکل طراحی کردیم و حالا می‌توانیم سیگنال‌های رنگی را دقیقا همانطور که در طبیعت به چشم حیوانات می‌آیند، ضبط کنیم.»

دوربین چطور کار می‌کند؟

سیستم دوربین جدید مبتنی بر تکنیک‌های فعلی به نام اسپکتروفتومتری است که با استفاده از این تکنیک، تصاویر در محدوده‌های طول موج خاصی ثبت می‌شوند که معمولا فراتر از چیزی است که انسان قادر به دیدن آن است. با این حال، استفاده از این متدها، ممکن است زمان بر باشد، رنگهای کاذب تولید کند، به شرایط نوری خاصی نیاز داشته باشد و درعین حال همیشه نمی‌توان از چیزی که در حال حرکت است عکس گرفت.

اعضای این تیم برای غلبه بر این محدودیت‌ها، دوربین و سیستم نرم‌افزاری‌ای را توسعه دادند که فیلم‌هایی را ضبط می‌کند که از دید حیوانات از اجسام متحرک تحت شرایط نور طبیعی ضبط می‌شوند. هانلی ادامه داد:« این سیستم حول دو دوربین مجزا ساخته شده؛ جایی که نور تقسیم می‌شود و به طور همزمان به دوربین حساس به نور ماوراء بنفش و دوربین استاندارد حساس به نور مرئی انسان هدایت می‌شود.»

یکی از این دوربین‌ها، به صورت همزمان در چهار کانال رنگی مختلف آبی، سبز، قرمز و UV به فیلمبرداری می‌پردازد. این داده‌ها، در ادامه با استفاده از یک زبان برنامه نویسی معروف به نام پایتون، به واحدهای ادراکی پردازش می‌شوند و براساس آنچه زیست‌شناسان درمورد گیرنده‌های نوری در چشمان حیوانات می‌دانند، ویدیوی دقیق‌تری از نحوه درک حیوانات از این رنگ‌ها ایجاد می‌کند. اعضای این تیم، سیستم دوربین جدید را با روش‌های سنتی اسپکتروفتومتری آزمایش کردند و مشخص شد که سیستم جدید آنها با دقت بیش از ۹۲% رنگ‌های درک شده را پیش‌بینی می‌کند.

هانلی ادامه داد:« ما در طول زمان اجرای پروژه، با شگفتی‌های زیادی روبرو شدیم. شگفت‌انگیزترین چیز این بود که دریافتیم که چقدر ابرها می‌توانند روی رنگ‌های درک شده، تاثیرگذار باشند. ما تا قبل از آن به این تغییرات توجه زیادی نمی‌کردیم ولی توجهمان به این موضوع جلب شد.»

این سیستم با بهره‌گیری از دوربین‌های تجاری موجود در بازار ساخته شده و در بدنه ماژولار چاپ شده با چاپ سه بعدی قرار می‌گیرد. نرم‌افزاری که اعضای این تیم طراحی کردند نیز یک نرم‌افزار منبع باز است؛ در نتیجه دیگر محققان هم می‌توانند در آینده از این فناوری استفاده کنند.

هانلی در بخش پایانی صحبت‌هایش گفت:« ما برنامه داریم تا سیستم دوربین را تا حد امکان گسترده‌تر کنیم. در حال حاضر ما در حال بررسی طیف وسیعی از کاربردها، از تاریخ طبیعی تا حفاظت از محیط زیست هستیم و امیدواریم که از طریق مشارکت جامعه، طرح‌هایمان بهبود یافته و بتوانیم مشاهدات جدید و زیادی در مورد رنگ‌ها در طبیعت گردآوری کنیم.»