Wat zien honden? Niet precies wat je zou denken

De fysieke verschillen tussen visuele systemen van honden en mensen:
Het visuele systeem van zowel mens als hond bestaat uit dezelfde kerncomponenten:

Twee ogen: om informatie op te nemen
Een centraal zenuwstelsel: om die informatie te interpreteren
Maar hoewel er schijnbaar eindeloze verschillen zijn tussen het centrale zenuwstelsel van mensen en honden, kunnen veel van de verschillen tussen hoe honden zien en hoe mensen zien, worden herleid tot de verschillen in hun ogen.

Zowel hondenogen als mensenogen zijn gemaakt van dezelfde componenten en bouwstenen. Beide hebben hoornvliezen, lenzen, netvliezen, oogzenuwen en nog wat andere dingen waar we niet op in zullen gaan. De hoornvliezen en lenzen werken als een camera om een ​​beeld in de vorm van licht binnen te laten. Dat beeld wordt gelezen door het netvlies en via de ganglioncellen (die de oogzenuw vormen) doorgestuurd naar het centrale zenuwstelsel voor interpretatie. Denk aan het hoornvlies en de lens zoals de sluiter en het netvlies zoals de beeldsensor (of film als je zo oud of zo cool bent).

Het netvlies
Als je door hondenogen zou kijken, zouden enkele van de grootste verschillen die je zou opmerken verband houden met het netvlies. Het netvlies bestaat uit drie soorten fotoreceptoren: staafopsins, kegelopsins en ganglioncellen. Staafjes en kegeltjes absorberen beide fotonen (lichtdeeltjes) en sturen berichten over dat licht door de ganglioncellen.

Staafjes worden over het algemeen gevonden in de periferie, interpreteren lichtniveaus, detecteren beweging, hebben een lage ruimtelijke scherpte en zijn verantwoordelijk voor het zicht bij weinig licht.
Kegels verwerken kleur en detail en zijn het meest actief in omgevingen met veel licht.
Ganglioncellen ontvangen input van de kegeltjes en staafjes en sturen beeldinformatie naar de hersenen, waar het beeld wordt samengesteld.
De meeste dieren hebben een combinatie van staafjes en kegeltjes in hun netvlies, maar het aantal verschilt, met extremen aan beide uiteinden. Als een dier weinig of geen staafjes heeft, kan het waarschijnlijk alleen bij daglicht zien, terwijl een dier zonder kegeltjes geen kleur kan zien. Honden hebben ongeveer één kegel voor elke 20 hengels, wat betekent dat hun ogen zich hebben ontwikkeld om prioriteit te geven aan eigenschappen zoals licht en beweging, boven details zoals kleur. In feite toonde een onderzoek met politiehonden aan dat de honden een bewegend object op 810 tot 900 meter afstand konden herkennen, maar dat de herkenningsafstand werd teruggebracht tot 585 meter wanneer het object niet bewoog.

Hoe ver kunnen honden zien?
Hondenogen blinken uit in het detecteren van beweging op afstand, maar hebben moeite met het herkennen van stilstaande vormen op dezelfde afstand. Ze kunnen een bewegend object op 900 meter afstand herkennen, maar datzelfde object alleen op 585 meter als het stilstaat. Als het op details aankomt, moeten de meeste rassen zich op 20 voet van een object bevinden om het in hetzelfde detail te zien als mensen het op 75 voet zien.

De afbeelding aan de linkerkant toont het verminderde detail in het zicht van een hond (exclusief andere zichtfactoren zoals kleur en binoculair zicht). Houd er rekening mee dat het beeld stationair is. Elke beweging van het hert zou nauwkeuriger in de ogen van de hond worden geregistreerd dan mensen het zouden zien.

In tegenstelling tot honden hebben mensen (en alle primaten) een cluster van kegeltjes in hun netvlies, een foveal. Wat krijg je als je de detailgerichte fotoreceptoren neemt en ze clustert? Een grotere nadruk op detail, inclusief kleur. Honden hebben geen foveale visie, maar ze hebben wel een visuele streep die enige gezichtsscherpte vervangt, maar niet het niveau van de foveal bij mensen bereikt.

In feite zijn mensen zo afgestemd op detailgericht zicht, dat we zelfs bij weinig licht betere details kunnen zien, waarbij we objecten onderscheiden op drie keer de afstand dan honden. Er moet echter worden opgemerkt dat deze objecten stationair zijn. Zodra u beweging opneemt, presteert de populatie staafjes van een hondenoog veel beter dan het menselijk oog in het donker. In feite hebben honden (en veel andere gewervelde dieren) een speciale formatie in het oog, het tapetum lucidum genaamd, dat licht terugkaatst over de fotoreceptoren, waardoor ze een tweede kans krijgen om een ​​afbeelding vast te leggen. Omdat fotoreceptoren voor honden uitblinken in bewegingsdetectie, is deze tweede kans om licht te vangen een soort power-up, waardoor honden bewegingen exponentieel beter kunnen zien in het donker. Omdat het reflecterend is, zorgt tapetum lucidum er ook voor dat hondenogen in het donker lijken te schijnen.

Kunnen honden in het donker zien?
Met het tapetum lucidum kunnen honden beweging veel beter zien dan mensen in het donker. Omdat menselijke ogen details beter zien dan honden in het algemeen, kunnen mensen ook details beter zien bij weinig licht.

Verdere scheiding tussen mensen en honden in de detailgerichte statistieken zijn de soorten kegels. Mensen hebben drie soorten kegeltjes die drie verschillende golflengten (of kleuren) licht absorberen: rood, groen en blauw. Hierdoor kunnen we een spectrum van licht zien, waaronder rood, oranje, geel, groen, blauw, indigo, violet en grijstinten. Honden daarentegen hebben slechts twee soorten kegels, blauw en geel, waardoor ze alleen blauw, geel en grijstinten kunnen zien.

Terwijl de kegels en staafjes kleur, licht en beweging absorberen, geven ze die informatie door aan de ganglioncellen, die vervolgens alle beeldinformatie naar de hersenen verzenden. Honden hebben veel minder ganglioncellen dan mensen (ongeveer 170.000 bij honden en 1.200.000 bij mensen) en kunnen daarom minder informatie doorgeven. Gecombineerd met minder kegels (de detailgerichte fotoreceptoren) is het als een digitaal beeld met een kleinere resolutie dat naar de hersenen wordt doorgegeven - een waar je de dikke pixels kunt zien wanneer je het uitrekt. Ja, je kunt zien wat het is, maar het heeft niet de details van een afbeelding met een hogere resolutie.

Veterinaire oogarts, oprichter van het Animal Eye Center en oprichter van Rex Specs, Dr. Steven Roberts DVM, DACVO, legt uit: "Bij honden sturen vier kegeltjes meestal informatie naar één ganglioncel. Vanuit het perspectief van de ganglioncel maakt het niet uit welke van de vier fotoreceptoren de informatie verzendt, het reageert hetzelfde, ongeacht. Zo zullen mensen een visuele resolutie hebben die vier keer groter is dan die van een hond.”

Wat is de gezichtsscherpte van een hond en hoe ziet het eruit?
Honden zien 20-40% minder details dan mensen in zowel lichte als zwakke lichtomstandigheden. Met een hogere verhouding van staafjes tot kegeltjes in de ogen van een hond, zijn ze meer afgestemd op het waarnemen van beweging met hun ogen dan op details. Als je een afbeelding door de ogen van een hond zou zien, zou het eruit kunnen zien als een digitale afbeelding met een lage resolutie die is uitgerekt.

De lens
Terwijl de staafjes en kegeltjes licht absorberen, is het de lens die bepaalt hoe het licht op het netvlies samenkomt. Als licht door de lens aan de voorkant van je oog gaat, wordt het licht naar het netvlies aan de achterkant van je oog geleid. Waar dat licht het oog raakt, wordt het brandpunt genoemd en om goed zicht te behouden, moet de afstand tussen de lens en het brandpunt heel precies zijn. Als het te ver naar voren of te ver naar achteren is, zal het beeld dat door de lens wordt doorgegeven, wazig lijken (zoals wanneer een camera onscherp is). Als er iets in het menselijk oog gebeurt zoals een langwerpig oog, ligt het brandpunt te ver naar voren, waardoor dingen die verder weg zijn wazig lijken. Dit wordt gewoonlijk bijziendheid genoemd.

Dus wat heeft dat met honden te maken? Hondenogen hebben een andere vorm dan de onze en hun lenzen richten het licht anders op hun netvlies. En net zoals een langwerpig oog het bereik van scherp zicht bij mensen vermindert, hebben alle honden een kleiner afstandsbereik (vergeleken met gezonde menselijke ogen) waarop hun ogen kunnen scherpstellen. Voor de meeste honden zullen objecten die dichterbij zijn dan 10-18 inch (of 2-4 dioptrieën) wazig lijken.

Hoe zien honden dingen dicht bij hun gezicht?
Dingen zoals speelgoed dat dicht bij het gezicht van een hond wordt gehouden of zelfs krassen op een brillens lijken wazig voor een hond op minder dan 10 centimeter afstand.

Hoe zien we wat hondenogen zien?
Wetende dat honden minder details, minder kleuren en een verminderd gezichtsvermogen zien, helpt ons te interpreteren hoe het zou kunnen zijn om hondenogen te hebben bij het bekijken van een stilstaand object. Met behulp van de Dog Vision Image Processing Tool kunnen we inschatten hoe honden de stilstaande wereld zien, maar we hebben geen tool om ons te helpen begrijpen hoe honden beweging zien.

Honden kunnen geen rood zien en zullen groen vervangen door meer geel, omdat hun zicht beperkt is tot blauw, geel en grijstinten.

Buiten de ogen
De meeste verschillen in wat honden zien en wat mensen zien, zijn het resultaat van de fysiologische verschillen van onze ogen. Maar anderen zijn daar in de open lucht, en we kunnen ze elke dag zien.

Honden zijn korter dan wij
Zonder zelfs maar naar hun hersenen te kijken, weten we dat honden anders zien, simpelweg omdat ze kleiner zijn dan mensen. Hun ogen zijn gemiddeld anderhalve meter onder de onze en kijken omhoog naar veel dingen waar we op neerkijken. Dr. Roberts stelt voor: "Probeer de wereld te bekijken van 15 cm tot 24 cm boven de grond om het verschil te begrijpen."

Binoculair zicht
Simpel gezegd, binoculair zien is het gebruik van twee ogen. Maar met twee ogen (zowel voor mensen als voor honden) kunnen we drie dimensies waarnemen. En als we twee ogen dichtbij genoeg hebben geplaatst, met de denkkracht om de twee overlappende beelden van elk oog te verwerken en samen te voegen, hebben we een onbelemmerd zicht. Bij mensen is dat gezichtsveld ongeveer 180 graden.

Hoe beïnvloedt een bril de visie van honden?
Met een groter gezichtsveld hebben honden meer ruimte nodig om naar hun zij te kijken dan mensen. Daarom benadrukken we dat er ruimte moet blijven tussen het frame van de bril en de ogen van uw hond bij het bepalen van de juiste maat voor uw hond voor een veiligheidsbril.

De ogen van honden zijn ook anders zijdelings op hun hoofd gepositioneerd, en deze positionering kan sterk variëren tussen rassen. Sommige honden (meestal die met langere neuzen), hebben ogen meer naar de zijkanten van hun hoofd gepositioneerd, wat een gezichtsveld van ongeveer 290 graden geeft, terwijl anderen, met kortere neuzen en ogen meer naar voren, een gezichtsveld hebben van ongeveer 290 graden. 220 graden.

Maar de oogafstand van een hond is niet in elk opzicht beter. Dr. Roberts stelt: "honden hebben een breder gezichtsveld (220 graden), maar een smallere binoculaire zichtzone. Het is dus correct om te zeggen dat het 3D-zicht van een hond aanzienlijk minder is dan dat van een mens."

Zien honden in 3D?
Honden zien in 3D, maar vanwege hun smallere binoculaire zichtzone is hun perceptie van 3D verminderd of minder gedefinieerd.

Wat zien honden eigenlijk?
Zoals je misschien al hebt geconcludeerd, zien honden niet alles wat we zien, maar in sommige situaties zien ze meer. Hoewel de cijfers en beeldprocessors veel doen om ons te helpen zien wat ze zien, moeten we ons voorstellen hoe het zou zijn om beweging beter te zien. Een manier om te begrijpen hoe het is om meer staafjes in je netvlies te hebben, is door naar de nachtelijke hemel te kijken. Heb je ooit een zwakke ster opgemerkt buiten je periferie, maar als je er direct naar kijkt, verdwijnt de ster? Dat komt omdat je meer staafjes hebt geclusterd aan de rand van je netvlies, die dat zwakke licht in de lucht kunnen detecteren. Het is slechts een glimp van hoe het is om hondenvisie te hebben. Een superkracht van een hond, zelfs.

Wat als u vermoedt dat uw hond zichtproblemen heeft?
Honden kunnen dom zijn, maar als uw hond tegen de ingang botst of zijn waterbak omstoot als hij voorbij loopt, heeft uw hond mogelijk een zichtprobleem.