Viewing geometry affects sexual dichromatism and conspicuousness of noniridescent plumage of Swallow Tanagers (Tersina viridis)

Abstract

Some types of plumage color are difficult to characterize spectrophotometrically because the properties of the reflected light change with viewing geometry (i.e. the relative positions of the light source and the observer, and the orientation of the feather). This is the case for the noniridescent plumage coloration of the Swallow Tanager (Tersina viridis), which seems to change from a human perspective as the angle between the light source and the observer varies. In this study, we measured plumage reflectance with different angles of illumination and/or observation, and used avian visual models to evaluate the change in sexual dichromatism and conspicuousness with viewing geometry from a bird’s perspective. We also calculated different color parameters to assess how these changed with viewing conditions. Sexual dichromatism showed large changes, with its maximum coinciding with the angle combination between illuminant and observer that produced both the highest conspicuousness for males and the highest crypsis for females. The conspicuousness of males also varied with viewing geometry, and was consistently less when viewed by the visual system of a potential avian predator (VS) than by that of a conspecific (UVS). The change in perceived coloration was mainly related to large variation in hue and chroma in the plumage of males as the relative angle between the illumination and observation probes changed. Our results show that viewing geometry can alter color perception, even for noniridescent plumage coloration. Therefore, the relative position of the light source and the observer should be considered in studies of avian visual communication, particularly for species with plumage coloration similar to that of Swallow Tanagers.

Algunos tipos de colores del plumaje son difíciles de caracterizar espectrofotometricamente debido a que las propiedades de la luz que reflejada varían con la geometría de visualización (es decir, la posición relativa de la fuente lumínica, el observador y la pluma). Este es el caso de la coloración no-iridiscente de la Tersina viridis, que parece cambiar desde la perspectiva humana al modificarse el ángulo conformado entre el observador y la fuente de luz. En este trabajo medimos la reflectancia del plumaje con diferentes ángulos de iluminación y/o observación y empleamos modelos visuales avianos para evaluar el cambio en dicromatismo sexual y conspicuidad. Tambien calculamos parámetros descriptores de la coloración para determinar cómo cambian estos en función de la geometría de visualización. El dicromatismo sexual mostró una amplia variación, siendo máximo con la combinación de ángulos entre iluminante y observador que también produjo el máximo de conspicuidad en los machos y el máximo de cripsis en las hembras. La conspicuidad de los machos tambien varió con la geometría de visualización y además fue consistentemente menor para sistemas visuales avianos menos sensibles al UV (como los de los máximos potenciales predadores de esta especie) que para sus conspecíficos, que serían más sensibles a longitudes de onda del UV. El cambio percibido en la coloración estuvo principalmente relacionado a una gran variación en el tono y la saturación en el plumaje de los machos al cambiar el ángulo conformado entre la fuente lumínica y el observador. Nuestros resultados muestran que la geometría de visualización puede alterar la percepción del color, a un en plumajes no-iridiscentes. Por lo tanto, es importante considerar la posición relativa de la fuente de luz y el observador en estudios de comunicación visual en aves, particularmente en especies con coloración del plumaje como la de la Tersina viridis.