Новое ПО показывает мир глазами животных
Исследователи из Университета Эксетера разработали новую технологию на основе камер, которая раскрывает мир через зрение животных. Подробности опубликованы в журнале Methods in Ecology and Evolution.
Программное обеспечение преобразует цифровые фотографии в «видение» животных. Его можно использовать для анализа цветов и узоров. Оно особенно полезно для изучения сигнальной системы животных и растений, камуфляжа и хищничества, но также может пригодиться любому, кто хочет точно и объективно измерять цвета.
Группа сенсорной экологии уже использовала это ПО в широком спектре исследований: например, для изучения изменения цвета у зеленых крабов, отслеживания изменений цвета лица женщины в течение овуляционного цикла и определения аспектов камуфляжа, которые защищают кладки козодоя от обнаружения хищниками.
Джолион Трощианко из Центра экологии и охраны природы Университета Эксетера заявил: «Теперь увидеть мир глазами другого животного стало намного проще благодаря нашему новому программному обеспечению. Цифровые камеры — мощные инструменты для измерения цветов и узоров в природе, но до сих пор было удивительно сложно использовать цифровые фотографии для точных и надежных измерений цвета. Наше программное обеспечение позволяет нам калибровать изображения и преобразовывать их в зрение животных, чтобы мы могли измерить, как сцена может выглядеть для людей и не-людей alike».
До сих пор не существовало удобной для пользователя программы, которая позволяла бы исследователям калибровать изображения, объединять несколько слоев (видимый и УФ-каналы), конвертировать данные в цветовые пространства животных и легко измерять изображения. Вместо этого исследователям приходилось выполнять большую часть этой работы вручную, включая иногда сложное программирование и расчеты. Это бесплатное ПО с открытым исходным кодом теперь предлагает удобное решение.
Цветовое зрение существенно различается в животном мире и может даже варьироваться внутри одного вида. Большинство людей и обезьян Старого Света имеют глаза, чувствительные к трем цветам: красному, зеленому и синему, что больше, чем у других млекопитающих, чувствительных только к синему и желтому. Человеку невозможно представить, как видеть мир более чем в трех основных цветах, но это обычное явление для большинства птиц, рептилий, амфибий и многих насекомых, которые видят четыре или более цвета. Многие из них также могут видеть в ультрафиолетовом диапазоне — мире, полностью невидимом для нас без использования камер полного спектра. Поэтому ученым, изучающим эти виды, необходимо измерять УФ, чтобы понять, как эти животные видят мир.
Используя камеру, преобразованную для чувствительности ко всему спектру, одно изображение, снятое через видимый фильтр, можно объединить в программном обеспечении со вторым, снятым через УФ-фильтр. Затем ПО может сгенерировать функции для отображения изображения через глаза животного.
Исследователи предоставили конкретные данные о настройках камеры для часто изучаемых животных, таких как люди, лазоревки, павлины, медоносные пчелы, хорьки и некоторые рыбы.
Цветы часто выглядят особенно эффектно в УФ-свете, потому что они сигнализируют для привлечения опылителей, которые могут видеть в УФ-диапазоне, например, пчел. УФ-свет также часто важен для птиц, рептилий и насекомых в их красочных брачных демонстрациях для привлечения партнеров.
Программное обеспечение доступно для бесплатного скачивания.
Инструментарий для калибровки и анализа изображений — бесплатный программный пакет для объективного измерения отражательной способности, цвета и узора, а также для зрения животных, созданный Джолионом Трощианко и Мартином Стивенсом, опубликован в Methods in Ecology & Evolution.