Piąty element -ULTRAFIOLET. Część 1 -Fotografia w ultrafiolecie, jak widzą owady, obrazy roślin w UV

Natura jest tak urządzona, że każdemu przydziela jakiś obszar do funkcjonowania. I nie dotyczy to tylko fizycznego miejsca ale i zakresu, obszaru jej odczuwania, percepcji, postrzegania. To korzystanie tylko z wycinka całego spektrum bodźców ma głębszy sens, ponieważ ośrodkowe układy nerwowe organizmów (czy też ogólnie układy reagowania), gdyby przetwarzały tak ogromną ilość informacji, musiałyby być niebotycznych rozmiarów i/lub pewnie szybko "zapychałyby się" :), jak procesory obciążone zbyt dużą ilością danych.

Ale ja jestem trochę jak kot, który nie znosi zamkniętych drzwi i bardzo go to denerwuje :p Stąd moje grzebanie w mikroskopach, teleskopach, czułych mikrofonach oraz... wychodzenie poza światło widzialne 🙂

Świat jaki widzimy swoimi oczami daje się opisać za pomocą 3 PODSTAWOWYCH KOLORÓW. Te 3 elementy mieszając się dają nam, w naszym mniemaniu, kompletny obraz otaczającego świata. Lubimy tęczę bo pokazuje nam wszystko. A człowiek lubi widzieć wszystko. Tym, którym to nie wystarcza, najłatwiej dostać się do świata PODCZERWIENI. To taki 4 element ze świata fizyki optycznej, który da się eksplorować... i to niewielkim kosztem - ot to tylko zakup za kilkadziesiąt złotych filtra IR 🙂 Wystarczy, że wstukacie w google "fotografia w podczerwieni" i wyskoczy multum linków i obrazów cieszących oko. Białe drzewa, biała trawa, niebieskie (sztucznie) niebko, przyjemny kontrast. No spoko. Nic do tego nie mam. Sam przez lata się tym bawiłem. Ba, nawet z uporem maniaka odwiedzałem nawiedzane miejsca licząc na ducha w podczerwieni :p Ale po pewnym czasie zorientujecie się, że podczerwień jest trochę... nudna, pusta, jakby to był obszar nieodwiedzany przez nikogo. Bo i tak jest. Ogromna większość zwierząt nie widzi w podczerwieni (mówimy tu o bliskiej podczerwieni, pomijam w tym temacie kompletnie dalsze promieniowanie termiczne), ba, nie widzi nawet czerwieni. Dla roślin jest bezużyteczna, dlatego ją odbijają (stąd biały kolor na zdjęciach IR). Brak jest szczegółów, zróżnicowania. Tak, wiem, że teleskop Webba, który poleci pod koniec tego roku będzie widział tylko w podczerwieni co pozwoli spojrzeć jeszcze dalej oraz, że najlepiej się identyfikuje budowę cząsteczki w spektroskopii podczerwieni itd :p ale żywe organizmy rzadko z tego korzystają. A więc zamiast pójść na prawo od widzialnego widma, może warto na lewo? W stronę ultrafioletu? Warto 🙂 Otworzy się zupełnie nowy świat

ULTRAFIOLET - to 5 element. Człowiek go nie widzi choć czasem boleśnie odczuwa. Ale ogromna grupa zwierząt korzysta z niego na co dzień. I to nie tylko jak ptaki - w bliskim ultrafiolecie ale, tak jak niektóre owady, zahaczają nawet o dalszy ultrafiolet UVB.

   

Dobrze, przejdźmy zatem powoli do meritum a szczegóły omawiać będziemy później. Popatrzmy sobie na taki uroczy Podbiał. Jeden z pierwszych kwiatów po zimie, tak chciwie odwiedzany przez owady. Zróbmy mu zdjęcie w świetle widzialnym i w ultrafiolecie. Tym suwaczkiem oczywiście można suwać dla porównania :p

Natura wykorzystując widzenie owadów w ultrafiolecie na wielu kwiatach pozostawia znaki widoczne tylko dla nich. Środek kwiatu chciwie pochłania UV podczas gdy płatki w jakimś stopniu go odbijają. No i teraz problem. Jak to widzi taka pszczoła? Wiemy tylko jedno. Fotoreceptory pszczoły nie widzą czerwieni, widzą zielony, niebieski i UV. Jednak nigdy się chyba nie dowiemy jak to w jej łebku się prezentuje. Bo widzenie to jedno a obraz powstały w mózgu - to drugie. Jak sobie pszczółka miesza te kolory, jaki ustawia balans bieli? Jedna teoria mówi, że koło barw to koło barw. Jeśli wyjmiemy z niego kanał czerwony i podmienimy jej za to ultrafiolet to powinna widzieć coś takiego:

Druga teoria postrzega to liniowo. Czyli skoro nie widzi czerwieni to po prostu przesuwamy wszystko o 1. Czyli to co zielone pszczoła widzi na czerwono, to co niebieskie pszczoła widzi na zielono a UV widzi w swoim kanale niebieskim. I wtedy wyglądało by to tak:

Niezła zagwozdka no nie? 🙂

A co np z motylami? Tu problem jest jeszcze bardziej skomplikowany i zajmiemy się nim w jednej z następnych części. Trzeba Wam tylko na razie wiedzieć, że każda rodzina motyli widzi trochę inaczej. Dla uproszczenia zagadnienia użyję tu "typowego" motyla, który widzi i czerwony i zielony i niebieski i UV 🙂 Najprawdopodobniej, po dodaniu do 3 barw kanału UV obraz będzie dla niego wyglądał tak:

Podsumujmy zatem te obrazy by wyciągnąć wnioski

Tussilago farfara - od lewej: światło widzialne, ultrafiolet, symulacja widzenia pszczoły, symulacja widzenia motyla

To już trochę mniej istotne, kto w jakich kolorkach widzi. Ewidentnie widać jaką pełni funkcję ten zakres. Taki obraz kwiatu to niezwykle cenne ułatwienie dla owada. Tak jak światła lądowiska, wskazuje mu centrum kwiatu i to, gdzie jest poszukiwany nektar czy pyłek. Kwiat, jego wygląd nie jest skonstruowany dla ludzi 🙂 jest skonstruowany dla owadów.  Jest to tym cenniejsze, że wiele z nich nie widzi dość ostro. Aha, tak na marginesie - owady nie widza jak na filmach - takie wiecie - tysiące telewizorków :p Nie, widzą normalnie, mniej lub bardziej ostro. Te niższe ewolucyjnie faktycznie widzą w rozdzielczości SUPER MARIO BROS odpalonego na kalkulatorze ale spora część to już wyższe rozdzielczości a taka np. ważka to już pełne 4K :p więc nie narzeka. Tak czy siak, każda wskazówka prowadząca do celu jest cenna.

I już nigdy nie spojrzycie na mniszka tak samo jak dotychczas 🙂 Oto jak widzi pszczółka

A jak motyl

I podsumowanie

Taraxacum officinale - od lewej: światło widzialne, ultrafiolet, symulacja widzenia pszczoły, symulacja widzenia motyla

Lećmy dalej. Rosnący w naszych lasach Bniec czerwony

Melandrium rubrum - od lewej: światło widzialne, symulacja widzenia pszczoły 1, symulacja widzenia pszczoły 2, symulacja widzenia motyla

Czy czający się w rowach Bodziszek

Geranium - od lewej: światło widzialne, symulacja widzenia pszczoły 1, symulacja widzenia pszczoły 2, symulacja widzenia motyla

Jak do tego doszło? W jaki sposób i dlaczego natura poszła w tym kierunku? Zadziałała ewolucja. Owady po prostu wybierały częściej te kwiaty, które na w skutek przypadkowych mutacji posiadały tą cechę 🙂 Natura to nie precyzyjne laboratorium. Przypomina raczej niefrasobliwego milionera, który założył firmę samochodową i powiedział pracownikom: tu macie plan samochodu i będziecie go składać mniej więcej tak jak tu. Ale co do szczegółów i materiałów to róbcie jak uważacie i co macie pod ręką. Rocznie mamy wypuścić 100 tysięcy samochodów a po 10 latach zobaczymy które dalej będą jeździć i te będziemy produkować naprawdę :p

I Fiołek leśny

Viola reichenbachiana - od lewej: światło widzialne, ultrafiolet, symulacja widzenia pszczoły, symulacja widzenia motyla

Żeby nam się nie nudziło wspomnę trochę o technice. Z wielu powodów fotografia w ultrafiolecie jest baaardzo niszowa. O ile w podczerwieni wszystko załatwia kupienie wspomnianego filtra do aparatu to w ultrafiolecie mamy wrażenie, że co raz to rzucane nam są kłody pod nogi. Po pierwsze czeka nas przeróbka aparatu. Musimy niestety wydobyć filtr przed matrycą, która blokuje UV i IR. O ile IR (podczerwień) jest tak wszędobylskie, ze nawet z nim wyjdą nam zdjęcia w podczerwieni o tyle UV  każda, nawet najmniejsza jego strata jest proporcjonalnie dla nas duża. Więc albo rozbieramy nasz aparat i sprawiamy, że do normalnego użytku nie będzie wygodny (bo będzie robił różowe zdjęcia, jak to obejść-wyjaśnię) albo przeznaczamy na to osobny aparat. Ja zdewastowałem swoje FUJI, który to system niedawno porzuciłem ponieważ baardzo ale to baardzo mnie denerwował.

Pięciornik piaskowy

Potentilla arenaria - od lewej: światło widzialne, ultrafiolet, symulacja widzenia pszczoły, symulacja widzenia motyla

Obiektywy. Normalne obiektywy nie przepuszczą wam ani grama UV. Nie ma bata. Więc pozostaje kupienie dedykowanego do UV (ze szkła kwarcowego) obiektywu za kilkanaście tysięcy złotych :p albo poszukiwania wśród starych, z poprzedniej epoki szkieł, bez powłok, z jak najmniejszą ilością soczewek. Czeka was przynajmniej kilka, kilkanaście prób by znaleźć jakiś, który choć trochę przepuści interesujące nas widmo. Bo egzemplarz egzemplarzowi nierówny. Dalej - filtr - i znowu. Możemy oczywiście wykroić ponad tysiąc złotych za świetnego "BAADERA U" a jeśli nie, to czeka nas kolejne grzebanie w substytutach, które trzeba ściągać z USA. Potem dowiadujemy się, że wszędobylska podczerwień i tak psuje nam zdjęcia UV więc potrzebujemy jeszcze dedykowanego filtra podczerwieni. (który nie blokuje UV). Eh....

Knieć błotna. Śliczna, prawda? Ogólnie przyjęło się nazywać taki wzór UV "byczym okiem" 🙂

Caltha palustris - od lewej: światło widzialne, ultrafiolet, symulacja widzenia pszczoły, symulacja widzenia motyla

No i co. I dowiadujemy się że mimo naszej pracy zdjęcia dają się robić tylko na wysokiej czułości a i tak zdarzają się poruszone. A jeśli chcemy obrazować symulację widzenia pszczoły musimy zrobić najpierw zdjęcie normalne, potem w UV a potem to poskładać w komputerze. Tylko, że wystarczy najmniejszy podmuch wiatru i zdjęcia się wam nie nałożą. Nie macie pojęcia ile modłów do wszystkich słowiańskich, germańskich i nordyckich bożków wiatru zanosiłem. Jak zawodziłem nowenny, błagania i litanie na środku jakiegoś pola obiecując złożenie stosownych ofiar z najbliższych za jedna minutę ciszy...Eh...

Pierwiosnek wyniosły

Primula elatior - od lewej: światło widzialne, symulacja widzenia pszczoły 1, symulacja widzenia pszczoły 2, symulacja widzenia motyla

Można co prawda użyć kombinacji takich filtrów, że przepuszcza trochę UV i trochę widzialnego i z tego zrobić symulację ale to to też zabawa. Można oczywiście ciąć kwiaty i strzelać sobie zdjęcia w zaciszu - ale ani to eł naturel ani nie chcę zrywać niepotrzebnie.

Do tego robiąc zdjęcia potykamy się o fizykę. Promienie UV załamują się w innym miejscu niż widzialne więc mamy wieczne problemy z ostrzeniem. Różne ustawienie ostrości dla UV i widzialne skutkuje przesunięciem perspektywy. A chęć ominięcia tego zwiększoną przysłoną winduje nam czasy naświetlania nawet w sekundach dla UV...

Piękna sałatnica leśna 🙂

Aposeris foetida - od lewej: światło widzialne, symulacja widzenia pszczoły 1, symulacja widzenia pszczoły 2, symulacja widzenia motyla

Dlatego jest zrozumiałe, czemu zajmuje się tym chyba z kilkadziesiąt ludzi na świecie :p Są skupieni wokół amerykańskiego forum o tej tematyce. Prowadzone przez dziwną panią, która chyba nie lubi niesubordynacji i sprzeciwu. Aha, i piszą, że nie przyjmują nikogo na wschód od Odry :p No ale nieważne. Nie z tych powodów nie garnę się w ich szeregi. Czemu? Trochę wstępu.

Otóż nie istnieje coś takiego jak... dobre zdjęcie UV. Nie ma do tego wzorca jakiegoś a aparat tak naprawdę nie wie, że to UV, nie wie w jakich kolorach ma to odwzorować, no bo skąd. Podejmowane są próby stworzenia takiego wzorca, np, tylko pewne, szczególne rodzaje teflonu nadawałyby się jako punkt szarości dla balansu bieli takiego UV. Na tym forum opierają się dodatkowo na stworzeniu wzorca w oparciu o taki wzornik kolorów wykorzystywany w fotografii. No mają takie coś i ich zdjęcie UV jest czarno-biało-niebiesko-żółte. Nie widzę w tym logiki, uzasadnienia fizycznego, uzasadnienia z punktu widzenia biologii, absorbcji widm itd...Nie twierdzę, że ich jest jakieś złe bo w sumie nikt nie wie jakie jest dobre. Cenie sobie podjęcie prób zunifikowania tej dziedziny Ale nie przemawia do mnie ta droga 🙂

Zawilec gajowy

Anemone nemorosa - od lewej: światło widzialne, symulacja widzenia pszczoły 1, symulacja widzenia pszczoły 2, symulacja widzenia motyla

Mam zalążek pomysłu jak bym chciał to zrobić ale to dopiero będzie rozwijane. W ostatnich dniach zaledwie udało mi się polepszyć parę rzeczy w swoich bidnych zestawach. Ponadto prace z ultrafioletem rozszerzałem od dawna na inne obszary. W kolejnych częściach poznamy jak owady widzą siebie nawzajem, dokładniej przyjrzymy się motylom, zajmiemy się też autofluorescencją, także w wydaniu mikroskopowym.

Aha, właśnie. Kiedy wpiszecie fotografia w ultrafiolecie w google ogromna większość stron wyskoczy o fotografowaniu lasek wymazianych farbami fluorescencyjnymi :p ale to zupełnie nie ten obszar. Pomijając już te laski, to fotografia w ultrafiolecie dotyczy rejestracji samego ultrafioletu, niewidzialnej części widma a nie pobudzaniu widzialnego świecenia pod wpływem UV 🙂 Ale uwaga - tym też się zajmiemy, ponieważ fluorescencja niektórych części roślin jest niesamowita i ciekawa z punktu widzenia naukowego a to także przecież podstawa działania mikroskopu fluorescencyjnego 🙂

Zawilec wielkokwiatowy - odcinek dla fanów muraw kserotermicznych będzie oddzielny 🙂

Anemone sylvestris -od lewej: światło widzialne, symulacja widzenia pszczoły 1, symulacja widzenia pszczoły 2, symulacja widzenia motyla

Pora kończyć ale i tak przed nami dłuuuga przygoda w świecie poszerzonym o promieniowanie ultrafioletowe. Jak widzicie okazuje się on być takim brakującym piątym elementem w postrzeganiu świata. No to na koniec jeszcze

Ziarnopłon wiosenny 🙂

Ficaria verna - od lewej: światło widzialne, ultrafiolet, symulacja widzenia pszczoły, symulacja widzenia motyla  

Facebook

7 comments on “Piąty element -ULTRAFIOLET. Część 1 -Fotografia w ultrafiolecie, jak widzą owady, obrazy roślin w UV

  1. Świetna robota!!! Gratulacje pomysłu i wykonania.

  2. Dlugo nic nie piszesz, ale jak juz napiszesz, to ho-ho! Zaczne od poczatku – bardzo, ale to bardzo podoba mi sie nowe logo. Moze jestem dziwny, ale zwracam uwage na takie rzeczy i robi na mnie wrazenie swietny pomysl i wykonanie. Natomiast sam wpis to bardziej rozdzial do ksiazki, niz blog. Rewelacyjny pomysl z przedstawieniem swiata widzianego w zakresie UV. Do tej pory nie widzialem, zeby ktos robil podobne zdjecia. Wyjecie filtra IR kojarzy mi sie bardziej z astronomia (a zalozenie z fotografowaniem przez ubranie na plazy – dawny, zabawny dosc temat). Podziwiam naklad pracy, dokladny opis procesu i szczegolow technicznych. No i same zdjecia na pewno sa wybitnie wyjatkowe. W konkurencji na najciekawsze pomysly na blogu przyrodniczym masz z pewnoscia zapewnione pierwsze miejsce. Bede z radoscia sledzil kolejne wpisy na ten temat!

    • Jak miło powrócić i usłyszeć takie cieple zachęcające słowa 🙂 Bardzo Ci dziękuję. To prawda, mniej publikuję ponieważ rzeczy mnie pochłaniające wydają mi się nieciekawe dla szerszego odbiorcy. I tak materiały o ultrafiolecie spotkały się z opinią, że jest to … nudne i mało atrakcyjne. I faktycznie, np. kilka ujęć pokłonnika osinowca na funpage bardziej zaciekawił odbiorców, niż to opracowanie No ale przecież to nie o to chodzi. W ogóle zazdroszczę Ci tej systematyczności, pisania ciągłego, zbiorczego o wielu ciekawych obserwacjach. Choć sam mam dużo takich to przyznam, nie umiem przekazywać ich właśnie w takiej spójnej ciekawej formie jak u Ciebie czy innych. Stąd dlatego tak to wszystko wygląda.

      • Moim zdaniem piszesz bardzo dobrze i o bardzo ciekawych rzeczach. Niestety, faktycznie grono odbiorcow takich materialow jest waskie. Dla 90% ludzi przypadkowe zdjecie kolorowego motyla bedzie sto razy ciekawsze, niz porzadnie udokumentowany material spod mikroskopu. Co do mojej systematycznosci – zalozylem sobie, ze bede robil swoja strone glownie dla siebie, dla mojego syna i znajomych. A jezeli ktos jeszcze ja bedzie czytal, to dodatkowy bonus. Lubie sobie sam ja poczytac i przypomniec sobie letnie dni, kiedy siedze w pracy w zimie. Ale czasem tez mi sie odechciewa, kiedy zobacze cos ciekawego, udokumentuje to, potem naczytam sie o tym w sieci, napisze jakis dlugi tekst, z ktorego jestem zadowolony, a odzew jest zaden. Wtedy przestaje mi sie chciec pisac cokolwiek, albo po prostu wyslac garsc zdjec motyli i miec z glowy.

  3. Dobrze, że są tacy pionierzy uchylający przyciężkie drzwi do nowych światów! Dla mnie – nie mogącej się wyleczyć, pewnie przez kilka żyć, z fascynacji przyrodą w najbardziej podstawowych kolorach – zajrzenie nieco dalej jest fascynujące. Szczerze podziwiam Twoją cierpliwość, pomysłowość i pracowitość. I czekam na więcej 🙂

  4. Rewelacyjny artykuł i niezmiernie ciekawe zdjęcia 🙂 Gratuluję pomysłu i wykonania!
    Trafiłam tu przypadkowo. Fotografuję przyrodę. Interesuje mnie temat widzenia świata przez owady i zwierzęta.

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany.