Vidět jako zvíře? S novou technologií je to možné!

Unikátní software – to je to, oč tu běží

Přemýšleli jste někdy o tom, jak vlastně vidí včela louku plnou rozkvetlých květin? Doposud jsme v zobrazování takového obrazu vycházeli z oddělených informací, jež vycházely ze znalosti anatomie a fyziologie zrakových orgánů zvířat. Chyběl nám však nástroj, který by tyto informace dokázal spojit. Díky novému inovativnímu softwaru ale nejspíš budeme moci sledovat svět nejen očima včel, ale i dalších bezobratlých živočichů a obratlovců.

Většina zvířat má vzhledem k anatomickým i fyziologickým odlišnostem tělesné stavby i rozdílné fungování nervové soustavy a tím i rozdílné vnímání obrazu, barev, světelných kontrastů apod. Doposud bylo velmi obtížné popsat, jak jednotlivé druhy vnímají a zpracovávají celý komplex vizuálních vjemů, které pak následně mají zcela zásadní vliv na jejich chování, způsob lovu nebo hledání úkrytu před predátory.

Vědecké týmy z univerzit Universities of Queensland and Exeter se zabývaly vývojem metody, která bude schopna provést kvantitativní analýzu barevného spektra (QCPA) a díky sofistikovanému počítačovému programu provést i následnou vizualizaci obrazu.

Jak to celé funguje?

„Náš vizualizační program nejprve odstraní z digitálních fotografií všechny informace, které zvíře nemůže vidět a zanechá pouze barvy a detaily, které jsou z dané pozorovací vzdálenosti viditelné,“ popisuje pro magazín IFLScience výsledky studie její autor Jolyon Troscianko z University of Exeter a dodává: „Program dále rozdělí obraz na menší skupiny odlišných barev a za použití různých matematických výpočetních modelů umožní jejich uspořádání do skupin podle intenzity. Důležité je, že do výpočtů můžeme zahrnout i např. ultrafialové záření, které je jinak lidskému oku neviditelné.“

Spoluautor studie Cedric van den Berg dále doplňuje: „Pokud víme, jak RGB receptory fotoaparátu reagují na světlo ve fotografované scéně, dokážeme následně určit, kolik světla a hlavně jakých vlnových délek jsme na snímku zachytili. Při znalosti anatomie a fyziologie zrakových orgánů jednotlivých zvířecích druhů pak již není problém po zadání příslušné kalibrace pomocí metody QCPA začít vytvářet model, který bude věrně zobrazovat zrakové vjemy zvířat.“

Co nám tento výzkum přinese?

Výsledky výzkumu jsou publikovány v časopise Methods in Ecology and Evolution. Kromě jiného se studie zabývá i tím, jak zvířata vnímají barevné vzory v přírodě a jak vyhodnocují vztah mezi nimi. „Právě metoda QCPA nám umožnila analyzovat světelné vjemy ve vzájemných vztazích,“ poznamenávají autoři studie a dodávají: „Není samozřejmě těžké pochopit, jak jsou tyto vztahy pro zvířata hledající obživu důležité.“

„Důkaz důležitosti vztahů jednotlivých barev v prostředí můžeme hledat např. ve vytváření různých typů maskování,“ popisuje Troscianko a dodává: „Zvířata často přebírají určité barevné vzory z prostředí ve snaze být hůře viditelná pro predátory nebo potencionální kořist. Na jejich těle ale nenajdeme úplně přesnou kopii barevných vzorů přírodního pozadí. Některé barvy a vzory pochopitelně chybí.“

Tuto metodu lze použít v téměř jakémkoliv prostředí a s různou digitální zobrazovací technikou od běžných kamer, fotoaparátů až po složitější zobrazovací systémy. Tým vědců tak vytvořil bezplatnou a snadno použitelnou platformu, která umožňuje širší vědecké obci aplikovat výsledky jejich výzkumu v různých oblastech, jako je zemědělství. Správcům zemědělské půdy mohou výsledky výzkumu pomoci např. lépe pochopit způsoby maskování a chování škůdců pěstovaných plodin a tím nepřímo zvýšit výnosy.

Text: David Hainall