突破性的相机技术解锁“动物视觉”

突破性的相机技术解锁“动物视觉”

研究人员开发了一种新的摄像系统,能够复制各种动物感知颜色的方式。该系统克服了分光光度法等传统方法的局限性,使用多通道方法在自然条件下准确捕获和显示动物感知的颜色。

开源相机和软件系统以超过 90% 的准确率记录自然动物视图视频。

1月23日,英国萨塞克斯大学的维拉·瓦萨斯(Vera Vasas)和美国乔治梅森大学汉利色彩实验室(Hanley Color Lab)的同事在开放获取期刊《PLOS Biology》上报道,一种新的摄像系统使生态学家和电影制作人能够制作视频,准确复制不同动物在自然环境中看到的颜色。

了解动物感知

不同的动物对世界的感知不同,因为它们眼睛中的光感受器的能力。例如,蜜蜂和一些鸟类等动物可以看到紫外线,这超出了人类的感知范围。重建动物实际看到的颜色可以帮助科学家更好地了解它们如何交流和导航周围的世界。伪彩色图像让我们得以一窥这个动态世界,但分光光度法等传统方法通常很耗时,需要特定的照明条件,并且无法捕捉运动图像。

 

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asas等人(2024)推出了一种新的相机系统和软件包,允许研究人员和电影制作人捕捉和显示动物观看视频。这幅三只雄性橙色硫磺 Colias eurytheme 的图像就是这样一种描绘的一个例子。图片来源: 丹尼尔·汉利 

动物视图成像的技术突破

为了解决这些局限性,研究人员开发了一种新型的相机和软件系统,可以在自然光照条件下捕捉移动物体的动物视图视频。摄像机同时录制四种颜色通道的视频:蓝色、绿色、红色和紫外线。这些数据可以被处理成“感知单元”,以根据对眼睛中光感受器的现有知识,生成动物如何感知这些颜色的准确视频。该团队针对使用分光光度法的传统方法对该系统进行了测试,发现新系统预测感知颜色的准确率超过92%。

新系统的影响和可访问性

作者说,这种新颖的摄像系统将为科学家开辟新的研究途径,并允许电影制作人对动物如何看待周围世界进行动态、准确的描绘。该系统由市售相机构建而成,安装在模块化的3D打印外壳中,并且该软件是开源的,允许其他研究人员在未来使用和构建该技术。

资深作者丹尼尔·汉利(Daniel Hanley)补充道:“长期以来,我们一直对动物如何看待世界着迷。感官生态学的现代技术使我们能够推断动物的静态场景可能是什么样子的;然而,动物通常会对移动目标做出关键决定(例如,检测食物、评估潜在配偶的表现等)。在这里,我们为生态学家和电影制作人介绍了硬件和软件工具,这些工具可以捕捉和显示动物感知的运动颜色。

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