اخترع العلماء للتو كاميرا فيديو تتيح لك رؤية كيف ترى الحيوانات الألوان

يقول العلماء إنهم اخترعوا قطعة من التكنولوجيا ستتيح لنا النظر من خلال عيون الحيوانات بشكل أفضل من أي وقت مضى. وتستخدم هذه التقنية مجموعة من الأجهزة والبرامج الجديدة لإنتاج صور ومقاطع فيديو تمثل بدقة الألوان التي تراها الحيوانات، مثل النحل والطيور. وفي بحث جديد هذا الأسبوع، وجد الفريق أن ابتكاره يطابق تقريبًا دقة الأساليب التقليدية، ولكن الأكثر تقييدًا، المستخدمة لالتقاط رؤية الألوان لدى الحيوان.

الرؤية البشرية ليست بالتأكيد ترهل. بالمقارنة مع معظم الحيوانات الأخرى، على سبيل المثال، فإننا نرى الأشياء بشكل أفضل بكثير الحدة والتفاصيل. لكن بعض الحيوانات لديها قدرات بصرية فريدة خاصة بها، مثل القدرة على إدراك الأطوال الموجية للضوء غير المرئية للعين البشرية من العالم المحيط بها. تمكن العلماء من إنشاء تمثيلات للألوان التي تراها الحيوانات من خلال صور الألوان الزائفة. ولكن على الرغم من أن الأساليب المستخدمة اليوم لإنشاء هذه الصور دقيقة بشكل موثوق، إلا أنها تتطلب أيضًا الكثير من الجهد للتنفيذ ولها قيود واضحة، مثل العمل فقط مع الصور الثابتة في ظروف إضاءة معينة.

يعتقد فريق من الباحثين في المملكة المتحدة والولايات المتحدة أنهم طوروا الآن طريقة أكثر تنوعًا وديناميكية لترجمة رؤية الألوان لدى الحيوان إلى أعيننا. من المفترض أن يعمل من خلال الجمع بين أساليب التصوير الفوتوغرافي الحالية والأجهزة والبرامج الجديدة.

“يعمل النظام عن طريق تقسيم الضوء بين كاميرتين، حيث تكون إحدى الكاميرات حساسة للضوء فوق البنفسجي بينما تكون الأخرى حساسة للضوء المرئي. يتم تحقيق فصل الأشعة فوق البنفسجية عن الضوء المرئي باستخدام قطعة من الزجاج البصري تسمى مقسم الشعاع. “يعكس هذا المكون البصري ضوء الأشعة فوق البنفسجية بطريقة تشبه المرآة، ولكنه يسمح للضوء المرئي بالمرور بنفس الطريقة التي يمر بها الزجاج الشفاف،” مؤلفو الدراسة دانييل هانلي، أستاذ مشارك في علم الأحياء بجامعة جورج ماسون، وفيرا فاساس، وقال عالم الأحياء في جامعة كوين ماري في لندن لصحيفة جيزمودو في رسالة بريد إلكتروني مشتركة. “وبهذه الطريقة يمكن للنظام التقاط الضوء في وقت واحد من أربع مناطق مختلفة من الطول الموجي: الأشعة فوق البنفسجية، والأزرق، والأخضر، والأحمر.”

يقوم برنامج الفريق بعد ذلك بتحويل البيانات الواردة من الكاميرات إلى “وحدات إدراكية” تتوافق مع حساسية المستقبل الضوئي المعروفة لدى الحيوان. ومن هناك، يمكنك إنشاء صور، أو، لأول مرة، مقاطع فيديو متحركة دقيقة حقًا للألوان التي تراها الحيوانات غير البشرية في العالم، كما يدعي العلماء.

“لقد كانت فكرة التسجيل بالأشعة فوق البنفسجية موجودة منذ فترة طويلة، ولكن كانت هناك محاولات قليلة نسبيًا بسبب الصعوبات التقنية التي تنطوي عليها. ومن المثير للاهتمام أن أول فيديو منشور للأشعة فوق البنفسجية يعود إلى عام 1969! قال هانلي وفاساس. “يوفر نهجنا الجديد درجة قيمة من الدقة العلمية مما يتيح استخدام مقاطع الفيديو الخاصة بنا للأغراض العلمية.”

في ورقتهم التي تصف التكنولوجيا، نشرت يوم الثلاثاء في مجلة PLOS Biology، اختبر الباحثون نظام الكاميرا الخاص بهم لترجمة الألوان التي يراها نحل العسل والطيور المتوسطة الحساسة للأشعة فوق البنفسجية من أشياء مثل الفراشات. وقاموا أيضًا بمقارنة مخرجات النظام بتلك التي تم الحصول عليها من القياس الطيفي، وهي طريقة قياسية ذهبية تستخدم لإنشاء صور ملونة زائفة. واعتمادًا على الظروف البيئية، وجدوا أن دقة نظامهم تتراوح بين 92% إلى 99%.

لدى الفريق بالفعل خطط لاستخدام التكنولوجيا الجديدة لتحسين الأفلام الوثائقية عن الطبيعة في المستقبل. تم تمويل عملهم من قبل National Geographic Society ويضم الفريق مصور الطبيعة والمخرج الحائز على جوائز نيل لوسين. ويعتقدون أيضًا أن هذا النظام سيسمح لهم بتحقيق اكتشافات علمية جديدة.

وقال هانلي وفاساس: “لدينا عدد من الأفكار التي نخطط لمعالجتها بالكاميرا الخاصة بنا، ولكن الأسئلة الأكثر إثارة هي تلك التي لم نأخذها في الاعتبار بعد”. “الآن فقط بعد أن بدأنا في التقاط مقاطع فيديو للعالم الطبيعي، بدأنا نرى مقدار المعلومات الموجودة هناك.”

يمتلك الباحثون نظامين للعمل ويستعدون لبناء نظام ثالث، لكنهم يأملون أيضًا في أن يتم إلهام الباحثين الآخرين لتكرار تقنيتهم ​​أيضًا. لقد لاحظوا أن جميع أجهزتهم تعتمد على الكاميرات والأجزاء المتاحة تجاريًا بسهولة، حتى أنهم جعلوا كود البرنامج الخاص بهم مفتوح المصدر ليتمكن الأشخاص من الاطلاع عليه وتحسينه وفقًا لمحتوى قلوبهم.

وقالوا: “لقد جعلنا كل هذا متاحًا للجميع عن قصد خصيصًا لتشجيع مجتمع البحث والسينما على التكيف وتحسين النظام”. “نعتقد أن هذا سيسرع عملية التطوير لصالح الجميع.”