A Câmara Capta com Precisão a Perspetiva do Animal com 99% de Exatidão

É fácil ignorar que a maioria dos animais tem uma perceção do mundo diferente da dos humanos. Na realidade, devido à sua capacidade de ver a luz infravermelha e ultravioleta, muitos animais encontram um mundo que permanece totalmente oculto à nossa vista.

Atualmente, os investigadores criaram hardware e software que permitem a gravação de imagens como se fossem captadas através da visão de animais como as abelhas e os pássaros.

Apresenta uma perspetiva cativante e reveladora da natureza e do comportamento animal, com os investigadores da Universidade de Sussex e do Hanley Color Lab da Universidade George Mason a preverem uma vasta gama de aplicações. Reconhecendo o seu potencial, lançaram o software como código aberto, convidando todos, desde produtores de documentários sobre a natureza e ecologistas a entusiastas de actividades ao ar livre e observadores de aves, a explorar as realidades visuais únicas destes animais.

Revelar o Mundo Dinâmico da Visão Animal

O autor principal Daniel Hanley expressou o fascínio permanente da equipa pela forma como os animais percepcionam o mundo. Embora as técnicas modernas de ecologia sensorial permitam compreender como as cenas estáticas podem parecer aos animais, as decisões cruciais giram frequentemente em torno de elementos dinâmicos, como a deteção de alimentos ou a avaliação de um potencial companheiro. As ferramentas de hardware e software introduzidas foram concebidas para captar e apresentar as cores percebidas pelos animais em movimento, beneficiando tanto os ecologistas como os realizadores de filmes.

A composição dos fotorreceptores dos nossos olhos, juntamente com componentes biológicos como os cones e os bastonetes, determina as nossas capacidades de visão, incluindo a perceção da cor e da profundidade. Alguns animais, como os morcegos vampiros e os mosquitos, conseguem detetar a luz infravermelha (IV), enquanto as borboletas e certas aves conseguem ver a luz ultravioleta (UV) – ambas fora do espetro visível para os seres humanos.

Esta variação na visão coloca desafios à compreensão do comportamento animal e à avaliação do nosso impacto inadvertido na sua capacidade de comunicar, encontrar alimento, abrigo ou um companheiro. Os métodos actuais, como a espetrofotometria, têm limitações – são demorados, dependem de condições de iluminação específicas e não conseguem captar imagens em movimento, o que dificulta a nossa capacidade de compreender plenamente a sua perspetiva.

Capturar o Mundo através dos Olhos dos Animais

É aqui que reside a diferença na abordagem inovadora dos investigadores. Conceberam meticulosamente uma ferramenta que utiliza fotografia multiespectral, capaz de captar luz em vários comprimentos de onda, incluindo os das gamas infravermelha (IR) e ultravioleta (UV). A câmara grava vídeos em quatro canais de cor – azul, verde, vermelho e UV – e depois processa-os para produzir imagens que simulam a experiência visual através dos olhos de um animal específico, tendo em conta o nosso conhecimento dos seus receptores oculares.

Separação da Luz UV e da Luz Visível

A equipa concebeu um dispositivo portátil impresso em 3D com um divisor de feixe que separa a luz ultravioleta (UV) da luz visível, cada uma captada por uma câmara dedicada. A câmara sensível à luz ultravioleta, por si só, não regista dados perceptíveis, mas quando combinada com a outra câmara, captam conjuntamente vídeo de alta qualidade. Os algoritmos alinham as filmagens e apresentam imagens na perspetiva da visão de vários animais, demonstrando uma precisão média de 92%, com alguns testes a produzirem resultados positivos de 99%.

No entanto, o hardware foi concebido para ser compatível com câmaras disponíveis no mercado e os investigadores partilharam o software como código aberto, esperando que outros o adaptem às suas necessidades específicas de filmagem da vida selvagem.

Apesar das limitações, tais como a incapacidade de captar luz polarizada e uma taxa de fotogramas restrita, o que o torna um desafio para objectos que se movem rapidamente, o sistema fornece informações únicas para melhorar a nossa compreensão do comportamento dos animais e orientar-nos na redução do nosso impacto no mundo natural.

E quanto às Filmagens?

A equipa gravou um exemplar de museu de uma borboleta Phoebis philea utilizando cores falsas limitadas pelo ruído do recetor aviário (RNL). Os investigadores salientaram que: “Outra aplicação possível do sistema é a digitalização rápida de espécimes de museu. Esta borboleta exibe coloração UV através de pigmentos e estruturas. Os tons vívidos de magenta realçam as áreas que reflectem predominantemente a luz UV, enquanto as regiões púrpura reflectem quantidades semelhantes de UV e de luz de comprimento de onda longo. O espécime é posicionado num suporte e rodado lentamente, ilustrando as alterações dinâmicas nas cores iridescentes com base no ângulo de visualização.

Desafios Espectrais e Sinais Aposemáticos

Os investigadores observaram: “As exibições de ocultar e revelar podem apresentar desafios para a espetroscopia e a fotografia multiespectral padrão.” Apresentaram um vídeo com uma lagarta Papilio polyxenes de cauda de andorinha preta a exibir a sua osmeteria. O vídeo foi apresentado em cores falsas de abelha, em que as capturas quânticas de UV, azul e verde são representadas como azul, verde e vermelho, respetivamente. A osmeteria amarela percebida pelo ser humano e as manchas amarelas no dorso da lagarta, ambas fortemente reflectoras no UV, aparecem em magenta nas cores falsas das abelhas (uma vez que as respostas robustas dos fotorreceptores sensíveis ao UV e sensíveis ao verde da abelha são representadas como azul e vermelho, respetivamente). Dado que muitos predadores de lagartas se apercebem dos raios UV, esta coloração pode servir como um sinal aposemático eficaz.

Abelhas em busca de alimento e interacções nas flores, tal como observado na visão Apis. Os investigadores salientaram: “O sistema de câmaras tem a capacidade de documentar comportamentos que ocorrem naturalmente nos seus ambientes autênticos. Isto é demonstrado através de três breves clips que mostram as abelhas a procurar alimento (primeiro e segundo clips) e a lutar (terceiro clip) no seu ambiente natural. Os vídeos são apresentados em cores falsas de abelha, com as respostas dos fotorreceptores UV, azul e verde da abelha representadas como azul, verde e vermelho, respetivamente.”

Por último, uma pena de pavão iridescente vista pelos olhos de quatro animais diferentes: a sua própria espécie (pavão), os humanos, as abelhas e os cães.

Percepções variadas entre espécies

Para concluir, os investigadores esclareceram: “O sistema de câmara é capaz de medir cores estruturais dependentes do ângulo, incluindo a iridescência. Isto é demonstrado num vídeo que apresenta uma pena de pavão (Pavo cristatus) altamente iridescente. As cores neste vídeo são representadas como (A) falsa cor de pavão Pavo cristatus, em que as capturas quânticas azuis, verdes e vermelhas são mostradas como azul, verde e vermelho, respetivamente, e o UV é sobreposto como magenta. Embora se assemelhe a um vídeo a cores normal em muitos aspectos, a iridescência UV (realçada no vídeo aproximadamente aos cinco segundos) é observável nas farpas azul-esverdeadas do ocelo (“eyespot”). A iridescência UV adicional é evidente ao longo do perímetro do ocelo, situado entre as duas riscas verdes exteriores. Curiosamente, o pavão percepciona a iridescência de forma mais proeminente do que (B) os humanos (cores padrão), (C) as abelhas ou (D) os cães.”

Leia O Artigo Original: New atlas

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