Yeniden yapılandırılan video, insanlar tarafından görülemeyen UV ışığı içeriyor.
Yeni bir kamera sistemi ve yazılım paketi, hem araştırmacıların hem de film yapımcılarının hayvan manzaralı videolar çekmesine ve görüntülemesine olanak tanıyor.
Vahşi doğadaki hayvanlar hareketli hedefleri tespit ederek önemli kararlar vermek zorundadır. Hayatta kalmaları av bulmalarına veya potansiyel bir eşi değerlendirmelerine bağlı olabilir ve hepsinin gözleri doğadaki renkleri biraz farklı algılar. Hayvanların gördüklerinin doğru bir görüntüsünü elde etmek zor bir işti, ancak Birleşik Krallık’taki Sussex Üniversitesi ve Virginia’daki George Mason Üniversitesi’ndeki bilim insanları tarafından geliştirilen bir kamera sistemi, ekolojistlerin ve film yapımcılarının farklı hayvanların doğal ortamlarında gördükleri renkleri yakından taklit eden videolar oluşturmalarına yardımcı olabilir. Sistem, 23 Ocak’ta açık erişimli PLOS Biology dergisinde yayınlanan bir çalışmada anlatılıyor.
Gözlerdeki farklı fotoreseptörler çevremizdeki dünyayı nasıl algıladığımızı etkileyebilir. Arılar, ren geyikleri ve bazı kuşlar gibi hayvanlar, insan gözünün algılayamadığı ultraviyole (UV) ışığı görebiliyor. Hayvanların görebildiğini bildiğimiz renkleri yeniden yapılandırarak, bilim insanları onların nasıl iletişim kurdukları ve çevrelerindeki dünyada nasıl gezindikleri hakkında daha fazla bilgi edinebilirler.
Multispektral fotoğrafçılık, örneğin UV emici idrar izlerinin izlenmesi veya kozmetiklerin değerlendirilmesi gibi topikal etkilerin incelenmesi de dahil olmak üzere birçok potansiyel uygulamaya sahiptir. Burada, bal arısı sahte renklerinde UV engelleyici güneş kremi uygulamasını gösteriyoruz. Diğer tasvirlerde olduğu gibi, bal arısının UV, mavi ve yeşil fotoreseptör tepkilerini sırasıyla mavi, yeşil ve kırmızı olarak gösteriyoruz. Açık tonlu cildin (DH) bal arısı sahte renklerinde insan görüşünde olduğu gibi benzer göründüğüne dikkat edin, çünkü cilt yansıması daha uzun dalga boylarında giderek artar. Güneş kremi insan gözünün görebildiği aralıkta geniş bir yansıma yaptığı için gözümüze beyaz görünür, ancak UV ışığını emdiği için bal arısı sahte renklerinde sarı görünür. Özellikle, bal arısının UV fotoreseptörü (mavi olarak gösterilmiştir) güneş kreminin uygulandığı alanlardan çok az ışık alırken, mavi ve yeşile duyarlı fotoreseptörleri (sırasıyla yeşil ve kırmızı olarak gösterilmiştir) bol miktarda ışığı yakalamaya devam eder. Bal arısı sahte renklerinde bu durum daha düşük mavi ve daha yüksek yeşil ve kırmızı piksel değerleri ile sonuçlanır ve bu da sarı rengi üretir.
“Duyusal ekolojistler olarak, hayvanların doğadaki renkleri nasıl algıladıklarıyla ilgileniyoruz. Bu renkleri ölçmeye yönelik geleneksel teknikler genellikle hikayenin sadece bir kısmını anlatıyordu,” diyen çalışmanın yazarlarından ve George Mason Üniversitesi’nde duyusal ekolojist olan Daniel Hanley, PopSci’ye şunları söyledi: “Bilim camiası hareket halindeki renkleri incelemek için yeterli araçlardan yoksundu. Kamera sistemimizi bu soruna bir çözüm sunmak üzere tasarladık. Artık renk sinyallerini vahşi doğadaki hayvanlara göründükleri gibi kaydedebiliyoruz.”
Yeni kamera sistemi spektrofotometri adı verilen mevcut teknikler üzerine inşa edilmiştir. Bu teknik kullanılarak, tipik olarak insanların görebileceğinin ötesinde olan belirli dalga boyu aralıklarında görüntüler alınır. Ancak bu yöntemleri kullanmak zaman alıcı olabiliyor, yanlış renkler üretebiliyor, özel aydınlatma koşulları gerektiriyor ve hareket eden bir şeyi her zaman yakalayamıyor.
Bu sınırlamaların bazılarının üstesinden gelmek için ekip, doğal aydınlatma koşulları altında hareketli nesnelerin hayvan görüşü videolarını yakalayan bir kamera ve yazılım sistemi geliştirdi.
Hanley, “Sistem, ışığın bölündüğü ve aynı anda ultraviyole ışığa duyarlı bir kameraya ve insan görünür ışığına duyarlı standart bir kameraya yönlendirildiği iki ayrı kamera etrafında inşa edilmiştir” diyor.
Kameralardan biri aynı anda dört farklı renk kanalında video kaydediyor: mavi, yeşil, kırmızı ve UV. Bu veriler daha sonra Python adlı popüler bir programlama dili kullanılarak algısal birimlere dönüştürülüyor. Böylece, biyologların gözlerindeki fotoreseptörler hakkında bildiklerine dayanarak, hayvanların bu renkleri nasıl algıladıklarına dair daha doğru bir video elde ediliyor. Ekip bu yeni kamera sistemini geleneksel spektrofotometri yöntemlerine karşı test etti ve yeni sistemleri algılanan renkleri yüzde 92’nin üzerinde bir doğrulukla tahmin etti.
Hanley, “Projemiz oldukça karmaşıktı ve yol boyunca pek çok sürprizle karşılaştık” diyor. “Keşfettiğimiz en şaşırtıcı şey, bulutların algılanan bir rengi ne kadar etkileyebileceğiydi. Bu değişimleri fark etme eğiliminde değildik ama kayda değerdi.”
Kamera sistemi, doğal olarak meydana gelen davranışları orijinal bağlamlarında yakalayabilmektedir. Bu durum, doğal ortamlarında yiyecek arayan (birinci ve ikinci klipler) ve savaşan (üçüncü klip) arıları gösteren 3 kısa kliple gösterilmiştir. Videolar bal arısı sahte renklerinde gösterilmiştir (bal arısının UV, mavi ve yeşil fotoreseptör tepkilerini sırasıyla mavi, yeşil ve kırmızı olarak gösterir).
Sistem piyasada satılan kameralardan üretilmiş ve 3D baskılı modüler bir kasaya yerleştirilmiştir. Ekibin geliştirdiği yazılım da açık kaynak kodlu, yani gelecekte başka araştırmacılar da bu teknolojiyi geliştirebilir.
“Kamera sistemini mümkün olduğunca geniş bir şekilde uygulamayı planlıyoruz. Şu anda doğa tarihinden korumaya kadar bir dizi uygulamayı araştırıyoruz” diyor Hanley. “Umudumuz, topluluk katılımı sayesinde tasarımlarımızın gelişebilmesi ve doğadaki renkler hakkında pek çok yeni gözlem elde edebilmemiz.”
*Bu yazı How animals see the world, according to a new camera system başlıklı yazıdan çevrilmiştir.
