Er is iets destabiliserend aan het idee dat de wereld die we elke dag zien in feite slechts een klein deel is van wat er bestaat. Laten we duidelijk zijn: het is geen filosofische vraag zoals de Matrix. Het is pure natuurkunde: het licht dat onze ogen kunnen waarnemen, bestrijkt een klein stukje van het echte elektromagnetische spectrum. Al het andere – kleuren, reflecties, lichtsignalen – bestaat zeker, maar is voor ons onzichtbaar. Dieren daarentegen navigeren er dagelijks doorheen alsof het de normaalste zaak van de wereld is. Omdat het zo is.
Nu stelt een camera, ontwikkeld door onderzoeker Vera Vasas en het team van het Hanley Color Lab van de George Mason University, ons nu voor het eerst in staat te zien wat we ons tot nu toe alleen maar konden voorstellen: de wereld door de ogen van andere soorten. Geen ruwe simulatie, geen CGI-animatie. Een getrouwe, geverifieerde reconstructie, met een nauwkeurigheid van meer dan 92% vergeleken met traditionele spectrofotometrische technieken.
Hoe dierenvisie werkt
Het uitgangspunt is biologisch. Ons zicht is gebaseerd op drie soorten fotoreceptoren – kegeltjes – die gevoelig zijn voor rood, groen en blauw licht. Een trichromatisch systeem waarmee we miljoenen tinten kunnen onderscheiden, maar dat binnen precieze grenzen blijft. Vogels kennen bijvoorbeeld vier soorten: ze voelen ook ultraviolet licht, wat betekent dat hun wereld letterlijk kleurrijker is dan de onze. De veren van bepaalde vogels vertonen UV-reflecties die wij niet zien, maar die voor een potentiële partner tijdens de verkering heel duidelijk zijn. De keuze van een partner, de zoektocht naar voedsel, de oriëntatie: alles hangt af van signalen die voor ons volkomen ondoorzichtig zijn.
Bijen werken op dezelfde manier. Op de bloembladen van bloemen bevinden zich ultraviolette tekeningen die onzichtbaar zijn voor het menselijk oog en die voor bijen als lichtgevende verkeersborden zijn, echte landingsbanen die aangeven waar de nectar wordt gevonden. We zien een gele bloem. De bij ziet een gedetailleerde kaart.
Aan de andere kant zijn er honden en katten, die een dichromatisch zicht hebben: ze onderscheiden minder kleuren dan wij, en sommige tinten tussen rood en groen zijn moeilijk van elkaar te onderscheiden. Dan zijn er de extreme gevallen, die uit een sciencefictiondocumentaire lijken te komen. De pauwbidsprinkhaan – een mariene schaaldier – heeft tussen de twaalf en zestien soorten fotoreceptoren, kan gepolariseerd licht waarnemen en prooien en roofdieren op de oceaanbodem identificeren met een precisie waardoor onze ogen op prehistorische instrumenten lijken. Slangen van sommige soorten hebben infraroodgevoelige receptoren, wat betekent dat ze de lichaamswarmte van de dieren zelfs in bijna duisternis kunnen ‘zien’. Rendieren nemen ultraviolet waar: in een door wit gedomineerd Arctisch landschap kunnen ze urine, korstmossen en sporen in de sneeuw onderscheiden. Het verschil zit hem in sommige gevallen tussen overleven of niet.
De vierkanaalscamera die de visie van dieren vertaalt
De technische uitdaging tot nu toe was deze: hoe reproduceer je dit alles op een nauwkeurige, dynamische en bruikbare manier buiten een laboratorium? Traditionele valse kleurtechnieken vereisen gecontroleerde lichtomstandigheden, lange verwerkingstijden en werken slecht bij bewegende scènes. Het door Vasas en collega’s ontwikkelde systeem werkt radicaal anders.
De camera neemt tegelijkertijd vier kleurkanalen op: blauw, groen, rood en ultraviolet. De gegevens worden vervolgens verwerkt door software die deze omzet in perceptuele eenheden, een wiskundige vertaling die de manier simuleert waarop fotoreceptoren van een specifieke soort licht interpreteren. Het resultaat is een video of afbeelding die met grote nauwkeurigheid imiteert wat een vogel, een insect of een zeezoogdier ziet.
Een detail dat het benadrukken waard is: de structuur van de camera is modulair en 3D-geprint, gebouwd met gemakkelijk verkrijgbare commerciële componenten. Het is niet een instrument dat alleen bedoeld is voor de best uitgeruste onderzoekslaboratoria. Het kan in het veld worden gebruikt door documentairemakers, wetenschapscommunicatoren en docenten. Dit verandert de schaal van het project aanzienlijk.
Concrete toepassingen variëren van puur wetenschappelijk onderzoek tot stadsplanning. Begrijpen hoe dieren hun omgeving waarnemen, helpt bijvoorbeeld om de verlichting van steden te heroverwegen, zodat deze de wilde dieren minder hindert, of om infrastructuren en kunstmatige habitats te ontwerpen die ook zinvol zijn voor de soorten die daar leven, en niet alleen voor ons. En dan is er nog het verhalende aspect: documentaires en educatieve projecten zullen eindelijk de ultraviolette sporen op bloemen kunnen laten zien, de signalen verborgen in veren, de lichtgevende contrasten die dieren begeleiden in hun dagelijkse bewegingen. Dingen die al eerder bestonden, maar die nog niemand echt had kunnen zien.
Het punt is uiteindelijk heel simpel: de werkelijkheid valt niet samen met wat we zien. Er zijn miljoenen jaren van evolutie geweest die sensorische systemen hebben gevormd die totaal anders zijn dan de onze, elk perfect aangepast aan zijn omgeving. Deze camera vindt niets uit. Hij laat het ons gewoon zien.
Mogelijk bent u ook geïnteresseerd in:
