De griezelige gloed van de ogen van een kat in het donker is geen magie; het is een opmerkelijke aanpassing die mensen al duizenden jaren fascineert. Naast de folklore leidde dit natuurverschijnsel tot een onwaarschijnlijke uitvinding die vandaag de dag nog steeds levens redt: de reflecterende wegnoppen die wereldwijd in snelwegen zijn ingebed. Maar daar eindigt het verhaal niet. Moderne wetenschappers bestuderen nu kattenogen om cameratechnologie, robotica en bewakingssystemen te verbeteren.
Een toevallige uitvinding: van katten tot Catseyes®
In 1933 reed de Britse zakenman Percy Shaw bijna van een donkere weg in Yorkshire. De verlosser? Een kat wiens ogen naar hem terugflitsten en hem waarschuwden voor het gevaar. Dit moment leidde tot een idee: wegen konden reflecterend worden gemaakt, net als kattenogen. Binnen een jaar patenteerde hij Catseye®-reflectoren, die ingebouwde noppen gebruiken om koplampen terug te kaatsen naar bestuurders, waardoor de zichtbaarheid bij weinig licht wordt verbeterd.
Hoe kattenogen werken: het Tapetum Lucidum
Het geheim ligt in een laag achter het netvlies, het tapetum lucidum. Mensen missen dit reflecterende oppervlak. Wanneer licht het oog van een kat binnendringt, raakt al het licht dat niet door het netvlies wordt geabsorbeerd het tapetum lucidum en stuitert terug, waardoor het netvlies een tweede kans krijgt om het op te vangen. Dit is de reden waarom kattenogen lijken te gloeien als ze worden verlicht: je ziet licht dat weerkaatst door de interne spiegel.
Deze aanpassing verbetert de lichtgevoeligheid aanzienlijk, waardoor katten (en andere dieren zoals koeien, schapen en zelfs dolfijnen) in bijna duisternis kunnen zien. Dieren die overdag actief zijn – inclusief mensen, eekhoorns en varkens – hebben over het algemeen geen tapetum lucidum omdat ze dit niveau van nachtzicht niet nodig hebben. Interessant is dat honden deze laag vaak hebben, maar sommige rassen met blauwe ogen of kleinere maten kunnen deze laag missen.
Moderne toepassingen: bio-geïnspireerde technologie
Het kattenoog is een waardevolle inspiratiebron gebleken voor de allernieuwste technologie. Dr. Young Min Song, hoogleraar elektrotechniek, heeft onlangs een camera ontworpen die het tapetum lucidum nabootst. Door een reflecterende laag op te nemen, verbeterde de camera de prestaties bij weinig licht dramatisch zonder dat er extra energie nodig was.
Song modelleerde ook het diafragma van de camera naar de verticale spleetvormige pupil van een kat. Deze vorm heeft een tweeledig doel: het verminderen van schittering bij fel licht en het verscherpen van de contouren voor een nauwkeurige afstandsbeoordeling. Uit tests bleek dat dit ontwerp de camouflagedetectie aanzienlijk verbeterde, waardoor het gemakkelijker werd om verborgen objecten in complexe scènes te herkennen.
“De ogen van katten fascineren mij al heel lang, vooral hun vermogen om duidelijk te zien onder extreem brede lichtomstandigheden, van helder daglicht tot bijna donker.” – Dr. Young Min Song
Toekomstige mogelijkheden
De implicaties reiken verder dan fotografie. Song gelooft dat deze principes een revolutie teweeg kunnen brengen in robotvisie, autonome systemen en bewakingsapparatuur. Het doel is om technologie te creëren die betrouwbaar werkt onder alle lichtomstandigheden.
De road studs van Percy Shaw hebben talloze levens gered, maar de toekomst van door katten geïnspireerde innovatie is nog maar net begonnen. Wetenschappers blijven de geheimen van het gezichtsvermogen van katten ontsluiten, wat mogelijk kan leiden tot doorbraken op verschillende gebieden. Het bescheiden kattenoog is een bewijs van de kracht van bio-geïnspireerd ontwerp en bewijst dat de natuur oplossingen biedt voor enkele van onze meest urgente technologische uitdagingen.
