Новая техника панорамной сверхвысокого разрешения покадровой съёмки для исследований растений и экосистем

Исследователи значительно расширили масштаб и разрешение покадровой (time-lapse) съёмки, используя новую роботизированную камеру и программное обеспечение. Это позволяет детально визуализировать движения растений на широкой панораме и изучать взаимодействия между средой и популяцией растений в одной последовательности.

Техника описана в сентябрьском выпуске журнала Applications in Plant Sciences.

Система GigaPan EPIC Pro, разработанная в Институте робототехники Университета Карнеги-Меллон, позволяет создавать покадровые панорамы, которые можно детально увеличивать — от вида ландшафта до отдельного растения.

В исследовании методику продемонстрировали в помещении и на открытом воздухе:

• В помещении: Снимали панораму 3×7 фото (всего 21 снимок) быстрорастущих растений Brassica rapa с интервалом 15 минут в течение 21 дня. Видны реакции растений на гусениц капустной белянки и клопов, а также их спиральные движения (циркумнутация).
• На открытом воздухе: Система на солнечных батареях снимала панораму 4×7 фото (28 снимков) аризонской степи каждые 2 часа почти месяц. Чётко виден быстрый процесс позеленения степи после дождя и реакция кактуса чойя, чьи ветви поднимаются.

«Красота time-lapse в том, что мы можем наблюдать в масштабе времени растения. Изменения в среде обитания можно соотнести с изменениями в самом растении», — отмечает соавтор Джанет Стивен.

Методика позволяет масштабировать последовательность съёмки от часов (например, последствия ливневых паводков) до лет (например, восстановление после пожара). Она открывает большие возможности для изучения влияния среды на фенологию и поведение растений, а также может применяться в геологии, археологии, исследованиях биоразнообразия, гляциологии и экосистемах пастбищ.