Durchbruch in der Kameratechnologie ermöglicht die Freischaltung von "Tier-Vision"

Ein neues Kamerasystem, das in der Lage ist, nachzubilden, wie verschiedene Tiere Farben wahrnehmen, wurde von Forschern entwickelt. Dieses System überwindet die Einschränkungen herkömmlicher Methoden wie der Spektrophotometrie, indem es einen Mehrkanal-Ansatz verwendet, um Farben, die von Tieren wahrgenommen werden, unter natürlichen Bedingungen genau zu erfassen und anzuzeigen. (Künstlerische Vorstellung.) Credit: SciTechDaily.com

Ein Kamera- und Softwaresystem mit offenem Quellcode zeichnet natürliche Tieransichten mit über 90% Genauigkeit auf.

Ein neues Kamerasystem ermöglicht es Ökologen und Filmemachern, Videos zu erstellen, die die Farben, die verschiedene Tiere in natürlichen Umgebungen sehen, genau wiedergeben, berichten Vera Vasas von der University of Sussex, UK, und Kollegen vom Hanley Color Lab an der George Mason University, USA, am 23. Januar in der Open-Access-Zeitschrift PLOS Biology.

Verschiedene Tiere nehmen die Welt unterschiedlich wahr, aufgrund der Fähigkeiten der Fotorezeptoren in ihren Augen. Zum Beispiel können Tiere wie Honigbienen und einige Vögel UV-Licht sehen, das außerhalb des Bereichs der menschlichen Wahrnehmung liegt. Die Rekonstruktion der Farben, die Tiere tatsächlich sehen, kann den Wissenschaftlern helfen, besser zu verstehen, wie sie kommunizieren und sich in der Welt um sie herum bewegen. Farbige Bilder geben uns einen Einblick in diese dynamische Welt, aber herkömmliche Methoden wie die Spektrophotometrie sind oft zeitaufwändig, erfordern spezifische Beleuchtungsbedingungen und können keine bewegten Bilder einfangen.

Vasas et al. (2024) stellen ein neues Kamerasystem und eine Software vor, mit der sowohl Forscher als auch Filmemacher Tieransichtsvideos aufnehmen und anzeigen können. Dieses Bild von drei männlichen orangen Schwefel-Colias eurytheme ist ein Beispiel für eine solche Darstellung. Credit: Daniel Hanley (CC BY 4.0)

Um diese Einschränkungen anzugehen, haben die Forscher eine neuartige Kamera und ein Softwarepaket entwickelt, das Tieransichtsvideos von sich bewegenden Objekten unter natürlichen Lichtbedingungen aufzeichnet. Die Kamera nimmt gleichzeitig Videos in vier Farbkanälen auf: Blau, Grün, Rot und UV. Diese Daten können in "Wahrnehmungseinheiten" verarbeitet werden, um ein akkurates Video darüber zu erstellen, wie diese Farben von Tieren wahrgenommen werden, basierend auf dem vorhandenen Wissen über die Fotorezeptoren in ihren Augen. Das Team testete das System gegen eine herkömmliche Methode, die die Spektrophotometrie verwendet, und stellte fest, dass das neue System wahrgenommene Farben mit einer Genauigkeit von über 92% vorhersagte.

Dieses neuartige Kamerasystem eröffnet den Wissenschaftlern neue Forschungsmöglichkeiten und ermöglicht es Filmemachern, dynamische und genaue Darstellungen davon zu produzieren, wie Tiere die Welt um sie herum sehen, sagen die Autoren. Das System besteht aus kommerziell erhältlichen Kameras, die in einem modularen, 3D-gedruckten Gehäuse untergebracht sind, und die Software ist offen zugänglich, so dass andere Forscher sie in Zukunft nutzen und darauf aufbauen können.

Senior-Autor Daniel Hanley fügt hinzu: "Wir haben uns schon lange dafür interessiert, wie Tiere die Welt sehen. Moderne Techniken in der Sinnesökologie ermöglichen es uns, zu erahnen, wie statische Szenen für ein Tier aussehen könnten; jedoch treffen Tiere oft entscheidende Entscheidungen bei sich bewegenden Zielen (z.B. das Auffinden von Nahrungsmitteln, die Bewertung der Darstellung eines potenziellen Partners usw.). Hier stellen wir Hardware- und Software-Tools für Ökologen und Filmemacher vor, mit denen Tier-wahrgenommene Farben in Bewegung erfasst und angezeigt werden können."