อยากได้กล้องที่ดีกว่านี้ไหม? เพียงแค่เลียนแบบผึ้งและ ดวงตา ที่ไวต่อแสง พิเศษของพวกมัน

ทฤษฎีความคงที่ของสีหลายๆ ทฤษฎีสันนิษฐานว่าโดยเฉลี่ยแล้วฉากควรปรากฏเป็นสีเทา จากนั้นสามารถประมาณสีของแสงโดยประมาณได้ไม่ว่าจะเป็นสัตว์หรือระบบกล้อง อย่างไรก็ตาม แนวทางเหล่านี้และวิธีการที่ซับซ้อนยิ่งขึ้นนั้นยังไม่สมบูรณ์แบบ แม้จะมีสมองที่ใหญ่และซับซ้อน แต่ความคงที่ของสีนั้นไม่สมบูรณ์แบบในมนุษย์ ผึ้งจะแก้ปัญหานี้ได้อย่างไรกับสมองขนาดเท่าเมล็ดงา? ผึ้งต้องสามารถระบุดอกไม้ชนิดเดียวกันได้ในแสงโดยตรงหรือในที่ร่ม หรือในป่าสีเขียว

เช่นเดียวกับคนส่วนใหญ่ ผึ้งมีการมองเห็นแบบสามสี (สามสี) 

สำหรับมนุษย์ สีหลักที่เรารับรู้คือสีแดง สีเขียว และสีน้ำเงิน โดยวัดความยาวคลื่นเป็นนาโนเมตร (นาโนเมตร) ประมาณ 570 นาโนเมตร 540 นาโนเมตร และ 430 นาโนเมตร ดวงตาประกอบของผึ้งที่หันไปข้างหน้าจะตอบสนองต่อแสงอัลตราไวโอเลต (350 นาโนเมตร) สีน้ำเงิน (440 นาโนเมตร) และสีเขียว (540 นาโนเมตร) มากที่สุด

นอกจากตาประกอบที่ใช้ในการมองเห็นแล้ว ผึ้งยังมี “ตา” เล็กๆ สามดวงที่เรียกว่า ocelli จนถึงตอนนี้เราไม่รู้จริงๆ ว่าโอเชลลีมีไว้เพื่ออะไร – พวกมันถูกสันนิษฐานว่าช่วยให้บินได้อย่างมีเสถียรภาพ แต่เรารู้ด้วยว่า ocelli แต่ละตัวมีเซ็นเซอร์สีสองตัวที่ชี้ขึ้นเพื่อตรวจจับท้องฟ้าทั้งหมด การศึกษานี้มุ่งเน้นไปที่เซ็นเซอร์เหล่านั้น

การวัดสีของท้องฟ้าในห้องปฏิบัติการค่อนข้างง่ายด้วยอุปกรณ์ที่เรียกว่าสเปกโตรโฟโตมิเตอร์ แต่ผึ้งไม่สามารถเข้าถึงอุปกรณ์ในห้องแล็บได้

เราถามคำถาม: ในระบบที่มีตัวรับสีเพียงสองตัว สิ่งนี้จะทำให้ผึ้งสามารถตีความสเปกตรัมทั้งหมดจากสีแดงไปจนถึงรังสีอัลตราไวโอเลตได้หรือไม่ เราสร้างแบบจำลองทางคณิตศาสตร์เพื่อแก้ปัญหานี้ แบบจำลองของเราแสดงให้เห็นว่าความไวของ ocelli ที่โฟกัสที่ 330 นาโนเมตรและ 470 นาโนเมตร (รังสีอัลตราไวโอเลตและสีน้ำเงิน) เหมาะสมที่สุดสำหรับแสงหาอาหารทั่วไปที่ผึ้งพบ

จากนั้น เราใช้แบบจำลองของเรากับฐานข้อมูลสีดอกไม้ 111 สี และเปรียบเทียบการเปลี่ยนแปลงสีที่ปรากฏกับการเปลี่ยนแปลงของแสงธรรมชาติ ด้วยการรวมข้อมูลจากการตรวจจับใน ocelli โมเดลจึงลดความผันแปรในการรับรู้สีได้อย่างมาก เราพบแบบจำลองที่ในทางทฤษฎีแล้ว แสดงให้เห็นว่าผึ้งสามารถหาดอกไม้ที่เหมาะสมได้บ่อยที่สุดได้อย่างไร

แบบจำลองทางคณิตศาสตร์นี้แสดงให้เห็นว่าผึ้งสามารถใช้ข้อมูลนี้ได้ 

แต่ไม่ได้แสดงให้เห็นว่าพวกมันทำได้อย่างไรในความเป็นจริง เพื่อหาคำตอบ เพื่อนร่วมงานของเรา Yu-Shan Hung (University of Melbourne) ได้ย้อมสีและติดตามวิถีประสาทจาก bee ocelli อย่างระมัดระวัง และพบว่าสิ่งเหล่านี้เชื่อมโยงกับบริเวณของสมองที่ทำการประมวลผลสีในระดับสูง

แบบจำลองของเรายังอธิบายถึงพฤติกรรมบางอย่างของผึ้งด้วย ผึ้งหาอาหารได้ยากภายใต้แสงเทียม – แบบจำลองของเราแสดงให้เห็นว่าแสงดังกล่าว “เหลืองเกินไป” สำหรับ ocelli ที่จะตีความสีได้อย่างถูกต้อง

นอกจากนี้ ผึ้งที่ปิดกั้น ocelli มักจะหาอาหารในตอนเช้าและกลับรังเร็วกว่ากำหนด สิ่งนี้สมเหตุสมผล เนื่องจากผึ้งในสภาวะนี้ไม่สามารถใช้ประโยชน์จากข้อมูลจาก ocelli เพื่อแก้ไขสภาพแสงสีที่แปรปรวนอย่างมากในตอนเริ่มต้นและสิ้นสุดของวัน

ออกแบบระบบภาพและกล้องประดิษฐ์

วิวัฒนาการได้ใช้เวลาหลายล้านปีในการค้นหาวิธีแก้ปัญหาที่ชาญฉลาดสำหรับงานจริงในชีวิต การทำความเข้าใจว่าแมลงแก้ปัญหาเหล่านี้ได้อย่างไรมีความสำคัญ เพราะสามารถให้คำแนะนำแก่เราเกี่ยวกับวิธีการหลีกเลี่ยงการใช้โซลูชันที่ซับซ้อนซึ่งต้องใช้คอมพิวเตอร์ที่ซับซ้อนและใช้พลังงานมาก

ปัจจุบัน เราถ่ายภาพด้วยกล้อง แล้วอาศัยการประมวลผลของคอมพิวเตอร์อย่างเข้มข้นเพื่อตีความและนำเสนอสีในรูปแบบที่เหมาะสมกับสมองของเรา หากเราสร้างกล้องให้เหมือนกับโซลูชันการประมวลผลภาพของผึ้งได้ เราก็จะสามารถเก็บภาพในลักษณะที่เลียนแบบธรรมชาติได้อย่างใกล้ชิดยิ่งขึ้น จากนั้นความต้องการในการประมวลผลภาพจะลดลง

นอกจากภาพถ่ายที่ดีขึ้นแล้ว ยังมีความหมายต่ออุตสาหกรรมอีกด้วย สำหรับมนุษย์ที่ใช้วิชันซิสเต็มในสภาพแวดล้อมทางธรรมชาติที่ซับซ้อนเพื่อค้นหาวัตถุที่มีสีอย่างน่าเชื่อถือ (เช่น ทรายที่มีแร่ธาตุสูง ผลไม้สุก หรือข้อบกพร่องในการก่อสร้างอาคาร) จำเป็นอย่างยิ่งที่จะต้องค้นหาวิธีแก้ไขปัญหาความคงที่ของสีใหม่ๆ ที่เชื่อถือได้และมีประสิทธิภาพ

ผึ้งแสดงให้เห็นว่าเซ็นเซอร์ที่เรียบง่ายมาก ขนาดเล็ก และแตกต่างกันทางสเปกตรัมสองตัวเพียงพอที่จะสร้างสีจริงขึ้นใหม่สำหรับสภาพแสงส่วนใหญ่ที่พบบนโลก เซ็นเซอร์ที่คล้ายกันสามารถเพิ่มในราคาถูกลงบนพื้นผิวที่หันไปทางท้องฟ้าของอุปกรณ์ เช่น กล้อง เพื่อให้ข้อมูลเกี่ยวกับการส่องสว่างได้อย่างมีประสิทธิภาพ สิ่งนี้จะช่วยลดต้นทุนการคำนวณความคงที่ของสีได้อย่างมาก

คำว่า “หลอก” กลายเป็นสื่อแทนพฤติกรรมออนไลน์ที่ไม่มีอะไรน่าหัวเราะ

นักข่าว Ginger Gorman กล่าวถึงเรื่องนี้ในซีรีส์เรื่อง “Staring Down The Trolls” ล่าสุดของเธอ ซึ่งสำรวจประสบการณ์ของผู้ที่ถูกคุกคามในพื้นที่ดิจิทัลและให้คำแนะนำเกี่ยวกับวิธีป้องกันตัวเอง

มีปัญหาทางความหมายอย่างหนึ่งในซีรีส์นี้ – ไม่มีพฤติกรรมใดที่เธออธิบายไว้เป็นการหลอกล่อ

Credit : สล็อตแตกง่าย