Пчелы помогают исследователям устранить искажения цветов на фото

Новое исследование того, как медоносные пчелы видят цвета, может проложить путь для более точных камер в телефонах, беспилотных летательных аппаратах и роботах.

Устранение искажения цветов на фото в сложных средах чрезвычайно сложна, потому что цвет света постоянно меняется.

Исследователи в Мельбурне, Австралия, посмотрели, как пчелы решают эту проблему и обнаружили совершенно новый механизм обработки цветовой информации.

Результаты работы ученых Университета RMIT, Университета Монаша, Университета Мельбурна и Университета Дикина были опубликованы в журнале «Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки» (PNAS).

Проект, поддержанный грантом Австралийского исследовательского совета (ARC), координировал доцент Адриан Дайер в RMIT, который работает с профессором Марчелло Розой в Университете Монаш и Центром передового опыта ARC для интегративной функции мозга для решения этой классической проблемы О том, как работает цветное зрение.

Дайер сказал: «Для цифровой системы, такой как камера или робот, цвет объектов часто изменяется. В настоящее время эта проблема решена, если предположить, что мир в среднем серый.

«Это означает, что трудно идентифицировать истинный цвет спелых фруктов или минералов, богатых песком, например, ограничивая решения для обработки цветных изображений беспилотными летательными аппаратами».

У пчел есть три дополнительных глаза (глазки) на верхней части головы, которые смотрят прямо на небо, и ведущий автор Д-р Джейр Гарсия (RMIT) и многопрофильная команда обнаружили, что глазки содержат два цветовых рецептора, которые идеально настроены для восприятия цвета Окружающего света.

У пчел также есть два основных составных глаза, которые непосредственно определяют цветовые оттенки из окружающей среды.

Гарсия сказал: «Физика предполагает, что чувствительность глазков к цвету света может позволить мозгу оспаривать естественное цветное освещение, которое в противном случае путало бы восприятие цвета.

«Но для того, чтобы это было правдой, информация из глазков должна была бы быть интегрирована с цветами, видимыми сложными глазами».

Чтобы проверить, произошло ли это, д-р Ю-Шан Хунг (Университет Мельбурна) отобразил нейронные следы от глазков и показал, что нейронная проекция действительно питается ключевыми областями обработки цвета мозга пчел.

Профессор Эндрю Гринтри из Центра ARC по наноразмерной биофотонике при RMIT сказал: «Редко, что физика, биология, нейроанатомия и экология подходят друг к другу, но здесь у нас это есть».

Система внимательно предсказывает ранее наблюдаемое поведение пчел, кормящих в сложных условиях, и обеспечивает новое решение для иллюзий, столь же разнообразных, как естественный лесной свет, солнечный свет или тень.

Дайер сказал: «Мы используем биоиндустриальные решения от природы, чтобы решать ключевые проблемы визуального восприятия. Это открытие по цветовому постоянству может быть реализовано в системах визуализации, чтобы обеспечить точную интерпретацию цвета».

Профессор Джон Эндлер (Deakin University) сказал: «Открытие обеспечивает превосходное решение классической проблемы и делает цветовое постоянство вычислительно недорогим».

Роза сказала: «Сила этого исследования заключается в сочетании моделирования, поведенческого анализа и нейроанатомии. Это показывает, как современная междисциплинарная нейронаука может указывать на элегантное решение классических проблем в зрении».