Prędkość startowa ważki wg zdjęcia (część 2)

Powiedziawszy "aaa" postaram się powiedzieć "bee", czyli przyjrzeć się sprawie drugiego szablaka, który akurat startuje. Jaką prędkość zanotował aparat w czasie 1/400 sekundy? Powyżej jedno jedyne zdjęcie, które zrobiłam od przodu szablakowi czarnemu (szkockiemu) i wcale nie spodziewałam się, że ten zaraz się rozmyśli i odleci. Jego "rozmyślenie" uwieczniłam na zdjęciu poniżej i na szczęście - podczas czyszczenia katalogów zdjęć nie wyrzuciłam go do kosza. Oba te zdjęcia zostały zrobione w czasie 1/400 sekundy, Zoom 1,00, maksymalna wartość przysłony F 4,49, długość ogniskowej 20,02 mm. Plik EXIF nie udziela informacji o odległości od celu, a z tego co pamiętam było to około 1,5 m (± 0,3 m). Powyższe dane o zdjęciach podaję ot, tak na wszelki wypadek, bo mnie one ciągle  jeszcze niezbyt wiele mówią.
Za to gołym okiem widzę różnicę. Przed wykonaniem drugiego, z pewnością musiałam się wychylić bardziej do przodu, ponieważ na drugim zdjęciu suchych roślin widać mniej niż na pierwszym. Fotki nie zostały przycięte, by jak najwierniej zachować obrazy zarejestrowane w tym czasie.
Pierwszy kłopot - porównanie wielkości obiektu.
Drugi kłopot polega na tym, że ciało ważki widoczne jest w skrócie perspektywicznym, zatem długość jej ciała nie weźmie udziału w obliczeniach.
To znaczy weźmie, ale pośrednio.
Oczywiście, biorę pod uwagę, że moje próby oszacowania prędkości mogą okazać się nic/niewiele warte, ale postanowiłam spróbować i przećwiczyć. Mimo wszystko, takie rozmazane zdjęcie z linią błysków słońca, aż prosi się, by przyjrzeć mu się bliżej i potraktować je trochę jak... krótki film.

Szablak czarny zrywający się do lotu. Z jaką prędkością? Może da się to wyliczyć :-)

Jakie mam dane?

Polowanie ważki to więcej niż pościg

Ważki są doskonałymi myśliwymi, osiągając skuteczność ponad 95% (97% - wyniki innych badań) swoich ataków ukierunkowanych na zdobycz. Naukowcy badający ważki próbują zrozumieć, na czym polegają ich niesamowite umiejętności łowieckie.
Ważki mają ogromny apetyt. Według badań przeprowadzonych przez doktora  Stacey'a Combes'a z Uniwersytetu w Harvardzie (USA), jedna ważka potrafi zjeść 30 muszek z rzędu bez oznak przesytu :-). Dziennie ważki zjadają kilkaset takich malutkich owadów (oczywiście atakują i zjadają także znacznie większe).
Ważki mogą śledzić (i skutecznie ścigać) swoje ofiary dzięki wysoko rozwiniętemu mózgowi, oczom i skrzydłom. Potrafią one przewidywać trajektorię lotu upatrzonego ruchomego celu oraz błyskawicznie dostosować tor własnego lotu, by zwiększyć prawdopodobieństwo schwytania zdobyczy.
Combes powiedział: "Zanim zabrałem się do zbadania skuteczności ważek w polowaniu założyłem,  że polega ona na aktywnym pościgu... Wygląda jednak na to, że jest to bardziej wyrafinowane: ważka zbliża się do zdobyczy od tyłu i poniżej, tak że ofiara nawet nie spodziewa się, że znalazła się w niebezpieczeństwie. Przypomina to zasadzki urządzane przez drapieżników".
Mimo, że większość owadów latających nie jest lubiana przez ludzi, z ważkami jest inaczej (są postrzegane pozytywnie). Zjadają one mnóstwo nieznośnych moskitów/komarów, a niektóre mogą zjeść ich setki dziennie(!!).
Ważki potrafią latać z prędkością do 30 mil/h, czyli ok. 48,28 km na godzinę (ale proszę pamiętać o rekordzistce - 58 km/h).

Prędkość postartowa ważki wg zdjęcia (część 1)

Nie dawały mi spokoju te smugi światła słonecznego odbitego w oczach lecącej i startującej ważki. Jeśli mają znaczenie (do obliczenia prędkości), to znaczy, że w trakcie wykonywania tych zdjęć, przynajmniej głowa ważki pokonała widoczną odległość.
Początkowo wydawało mi się, że jedną z najważniejszych danych jest odległość, z jakiej wykonałam zdjęcie. Próbowałam znaleźć taką daną w pliku EXIF, niestety, nic z tego. Zasięgnęłam więc języka jak podejść do tematu, skoro odległość, którą pamiętam, wynosiła minimum 2, ale może i niemal 4 metry.
Powinnam mieć / zrobić:

• serię zdjęć, robionych z tego samego miejsca, a na zdjęciach ważkę lecącą po okręgu, w środku którego stoję
• wykonać pomiar na podstawie pomiaru odległości, ale pomiar ten musiałby być bardzo precyzyjny, a i czas rejestracji zdjęć musiałby być dokładniejszy niż co do sekundy. Oczywiście wynikiem byłaby prędkość, ani nie maksymalna, ani średnia (tylko jakaś)

A ja mam zaledwie pojedyncze zdjęcia dwóch szablaków, w dodatku rozmazane (nieostre), za to chciałam obliczyć prędkość tych konkretnych okazów w zarejestrowanym momencie. Uznałam, że jednak COŚ da się wyliczyć na podstawie długości ciała ważki, długości błysku oraz czasu migawki. Odległość od aparatu jest w tym momencie nieistotna.
Na poniższym zdjęciu (ważka lecąca bokiem) zarejestrowałam fazę ruchu trwającą zaledwie 1/250 część sekundy:

Wyliczanie prędkości lotu szablaka (tu: krótko po starcie) - [1].

Dla porządku dodaję, że zanim zrobiłam to zdjęcie, ważka musiała wystartować zakręcając w lewo o 90 stopni, dzięki czemu mogłam sfotografować ją z boku.
Sposób obliczenia prędkości ważki, która przed momentem wystartowała z wiesiołka, by po krótkim locie wylądować jakieś 3 metry dalej na innym, postanowiłam wykonać następująco:

Ważki - prędkość lotu

W swojej tegorocznej kolekcji posiadam zaledwie dwa zdjęcia przedstawiające ważkę w locie. Dla celów dzisiejszego wpisu dodatkowo je wyostrzyłam. Oczywiście, efekt pozostaje marny, ale zdjęcia i tak okażą się cenną ilustracją poniższej treści.

Na pierwszym widać charakterystyczny wydłużony kształt ciała oraz zarys poruszających się skrzydeł, a nawet (prawdopodobnie ostatnią i najdłuższą) parę nóg. Zastanawiam się czy jasna linia widoczna na wysokości rozmazanej głowy tego szablaka to błysk słońca odbijający się w jego oku. Rzeczona ważka zerwała się właśnie z przekwitłego wiesiołka po prawej stronie (jaki wyostrzony, prawda?), który przez długie minuty służył jej do odpoczynku i/lub obserwacji (była ustawiona do mnie tyłem). Słońce znajdowało się również po prawej.

Szablak w locie widziany z boku - właśnie wystartował

 Drugie zdjęcie przedstawia od przodu szablaka czarnego (szkockiego) zrywającego się do lotu (wcześniej zdążyłam wykonać zaledwie jedno, za to ostre zdjęcie). Widać tutaj jako tako głowę (czarne oczy i czoło), co najmniej cztery nogi (sądzę, że widać wszystkie 6 - przynajmniej stopy i, ewentualnie, golenie), koniec odwłoku oraz zarys przynajmniej trzech skrzydeł. Tutaj nie mam wątpliwości, że  niemal pionowa biała kreska to odbicie słońca od oka i, zapewne, czoła lśniącoczarnego szablaka. Słońce znajdowało się po prawej. Wcześniejsze i późniejsze zdjęcia tego szablaka można obejrzeć tutaj.

Szablak czarny podrywający się do lotu

Pierwsze zdjęcie zostało wykonane z ekspozycją 1/250 część sekundy. Drugie zdjęcie - ekspozycja 1/400 część sekundy. W obu kompresja wynosi 2 bity na każdy piksel.

Australijska Hemicordulia tau

Hemicordulia tau - ważka z rodziny szklarkowatych (Corduliidae) występująca w Australii.

Oto bohaterka i obiekt naukowy badaczy z Australii, których odkrycia ostatnio prezentowałam - ważka  Hemicordulia tau występująca pospolicie w południowo-wschodniej części tego kontynentu, a więc spotykana również w Adelajdzie. Chciałam ją bliżej poznać i przedstawić, choć pewnie nigdy jej nie zobaczę (tak czy tak, chętnie odwiedziłabym ją w Australii  :-) ). Nie dziwi mnie zatem brak polskiej nazwy dla nieznanej u nas Hemicordulia tau z rodzaju Hemicordulia, który w Polsce nie ma ani jednego przedstawiciela.  
Tau - chodzi o grecką literę, która w postaci czarnego znaku widoczna jest na górnej części czoła tej ważki.

Przełączanie między "ON" i "OFF" - widzenie ważek

Ważki widzą przez przełączanie neuronów między "ON" i "OFF" - odkrycie S. Wiederman i D. O'Carroll

Sposób widzenia ważek, a właściwie aktywność ich mózgu w obecności potencjalnego celu (do zjedzenia) stał się przedmiotem dociekliwych badań sympatycznie wyglądających naukowców z dalekiej Australii. Dlaczego? Ano, z powodu obiecującej prostoty tego "układu", który spece od robotów z pewnością chcieliby zastosować.
O ile poprzedni artykuł badaczy z grudnia 2012 został spolszczony, trochę przeredagowany i opublikowany na stronie Kopalnia Wiedzy (ja zrobiłam to po swojemu tutaj), o tyle kolejny z 15 sierpnia 2013 r. jakoś dotąd nie. Pozwoliłam sobie zatem przetłumaczyć go po swojemu przy niemałym udziale Google'owego Tłumacza, który to, niestety, jeszcze trochę musi się podszkolić (w tłumaczeniu), a ja, z pewnością - w neuronauce, biologii, anatomii, robotyce i czym tam jeszcze. Ale chęci miałam jak najlepsze  :-) .
Oto moja (nasza) wersja jego treści - czasem musiałam dodać coś od siebie, by opis odkrycia był bardziej zrozumiały, choćby dla mnie, nie mającej bladego pojęcia o jak wyrafinowanym przedmiocie i celu badań z dziedziny neuronauki wypowiadali się ww. badacze.
 

University of Adelaide badacze (z lewej) profesor nadzwyczajnyr David O'Carroll i dr Steven Wiederman z ważką pod mikroskopem w Adelaide Centre for Neuroscience Research.
Autor zdjęcia: Dale Caville.

 

Ważki widzą przez przełączanie neuronów między "ON" i "OFF"

Naukowcy z Uniwersytetu w Adelajdzie odkryli nową i kompleksową mapę obwodu wizualnego w mózgu ważki, która w przyszłości może przyczynić się do poprawy systemów wizyjnych stosowanych w robotach. Dr Steven Wiederman i profesor nadzwyczajny David O'Carroll z australijskiego Uniwersytetu w Adelajdzie z Wydziału Neuronauki zbadali podstawowe procesy widzenia owadów oraz możliwości zastosowania tej wiedzy w dziedzinie robotyki i sztucznych systemów wizyjnych.

Ich najnowsze odkrycie, opublikowane w sierpniu 2013 w „Journal of Neuroscience”, polega na stwierdzeniu, że w mózgach ważek występują połączone przeciwstawne ścieżki - zarówno „włączony i dostępny” (ON), jak i „wyłącznik” (OFF), biorące udział w przetwarzaniu informacji o prostych, ciemnych obiektach (chodzi o owady, na które polują).