Optikai csalódások

Érdekességek az optika világából

Az embert az idők kezdete óta vonzották a fényjelenségek. A tűz, a csillagok, a délibáb mind arra ösztökélték elődeinket, hogy foglalkozzanak eme látványos tudománnyal, az optikával. Olyan nagy tudósok érdeklődését nyerte el, mint Euklidész, Kepler vagy Newton.

Az optikát négy részre osztjuk:

geometriai, melyben a fény útjába kerülő akadályok nagyobbak a hullámhossznál,

Optikai csalódások
Optikai csalódások

Geometriai, vagy sugároptika

fizikai, ahol a hullámhossz nagyságrendjébe tartozó akadályokkal találkozik a fény,

Optikai csalódások

Geometriai, vagy sugároptika

kvantum, amikor a fény hullámenergiája kölcsönhatásba lép az anyaggal,

Optikai csalódások

Kvantumoptika

illetve egyéb mindennapi, például fiziológiai, vagy ennek éppen ellentéte a futurisztikus szemmel nézett relativitáselmélet tartozik.

Optikai csalódások

Nem szabad megfeledkeznünk az optika azon ágáról sem, mely látványos, ámulatba, néha kétségbe ejtő, de mindenképp figyelemre méltó.

A szivárvány

Elsőként tekintsük a természet egyik leglátványosabb jelenségét a szivárványt. Szivárvány akkor látható, ha az előttünk lévő esőcseppekre a mögöttünk lévő Nap rásüt. A beeső fehér fény a cseppekbe jutáskor színeire bomlik, majd ezek a csepp falán részben visszaverődnek. Azt, hogy milyen élesen látjuk a szivárványt, a vízcseppekről visszaverődő, szemünkbe érkező fény beesési szöge határozza meg.

Optikai csalódások

Szivárvány

A hó

Mindannyian gyönyörködtünk már fehér, hófödte tájban, de vajon a hó színe valóban fehér? Ha megvizsgáljuk az apró hópelyheket, láthatjuk, hogy ezek átlátszó jégkristályok, amelyek szabályos hatszög alakban helyezkednek el. Az ilyen felületen a fénysugár szétszóródik, ezáltal a felület átlátszatlanná válik. A mindennapi életben is találkozhatunk hasonló jelenségekkel. Például ez az oka annak, hogy, ha átlátszó üveget összetörünk, átlátszatlan fehér port kapunk. Ez az effektus piros üveg esetén is igaz.

Optikai csalódások

Havas táj, hópehely

A következőkben nézzünk néhány optikai csalódást, melyek felhívják a figyelmünket arra, hogy sokszor érdemes a dolgok mögé látnunk.

Zöllner-illúzió

A Zöllner-illúzió az, amikor párhuzamos vonalakat nem párhuzamosnak látjuk. Ennek oka, hogy az elrendezés sok olyan elemet tartalmaz, amely a nézőpont érzékeltetésére szolgál, ezért a szemünk mindenképpen perspektivikusnak akarja érezni. Ekkor azt agyunk úgy érzi, ilyen képet csak széttartó, vagyis nem párhuzamos egyenesek adhatnak.

Optikai csalódások

Zöllner-illúzió

Ponzo-illúzió

A Ponzo-illúzió akkor jön létre, mikor két azonos nagyságú alakzatot nem egyenlőnek látunk, a körülöttük elhelyezkedő térbeli hatások miatt. Ez azon alapul, hogy méret feltételezésünket a látszólagos távolság határozza meg. A keret effektus is hozzá járul az illúzióhoz, mely szerint egy tárgy tényleges mérete befolyásolható egy körülzáró határ vagy egy keret közelségével.

Optikai csalódások

Ponzo-illúzió

Az Ames (Ejtsd: Émsz) szoba azt szemlélteti, hogy az észlelt távolság milyen hatással van a látszólagos méretre. Ekkor a megfigyelőt becsapjuk azzal, hogy a látószögek különbsége nem a távolságbeli különbségeknek köszönhető.

Optikai csalódások

A "kávéház fala" néven ismert optikai trükkre többféle magyarázat is létezik. Az egyik magyarázat szerint, ha fényes fehér mező csatlakozik matt feketéhez, a határvonalukat úgy érzékeljük, mintha az a fekete mezőbe tolódna el.

Egy másik magyarázat az úgynevezett árnyalatindukció, amelynek értelmében a világos és sötét csempék vízszintes irányú váltakozása a fal vízszintes csíkjai mentén, finom eltéréseket okoz. A harmadik és egyben legelterjedtebb magyarázat, hogy a receptív mező elfogadott modelljét használja fel.

Optikai csalódások

Ez lehet a magyarázat a következő képekre is, melyeken az azonos színeket látszólag különbözőnek látjuk.

Optikai csalódások

A képen egy rózsaszín "X"-et láthatunk: az X mindkét pálcikája bizony ugyanolyan színű. A trükk abban rejlik, hogy agyunk máshogy dolgozza fel azt a rózsaszínt, amely mellett fehér van és máshogy azt, amely mellett zöld.

E kép esetén, az "A" és "B" mezővel ugyanez a helyzet, mindkettő ugyanolyan szürke, mégis másnak látjuk őket.

Az optikai paradoxonokat számos művész is megjeleníti művesiben. Például M.C. Escher (Ejtsd: em szí eser) egyik legismertebb műve a Vízesés című litográfia, mely a lehetetlen háromszög problémáját dolgozza fel. Megoldása igen egyszerű: ha megépítjük ezt a várat és nem szemből, hanem oldalról nézzük, láthatjuk, hogy az elemek egymáshoz képest tagoltak.

Optikai csalódások

M.C. Escher: Vízesés

A mai kor neves optikai csalói Julian Beever (Ejtsd: Dzsulien Bívör) és Kurt Wenner. Ők nem csak látványos, gyönyörű, de meghökkentő, néha félelmetes műveikkel kápráztatnak el bennünket.

Optikai csalódások

Optikai csalódások

Optikai csalódások

Optikai csalódások

Optikai csalódások

Optikai csalódások

Végezetül fontos megemlíteni az optikai megtévedésekben rejlő veszélyt, mely számos közúti baleset okozója lehet a nem megfelelő fény, illetőleg látási viszonyok következtében.

Például a londoni közlekedési hatóság egy új kisfilmmel igyekszik felhívni a figyelmet a motorosok jelenlétére az utakon. A kampányfilm minimalista, egyszerű, optikai csalódást okozó képekkel igyekszik alátámasztani mondanivalóját. Azon biológiai tényre alapszik, hogy a szemünk nem továbbítja a beérkező vizuális információk teljes tartalmát olyannyira, hogy csupán csak kb. 20 százalékát juttatja el az agyba, így tehát amit mi látásnak nevezünk az nagyrészt az agyunk által létrehozott saját valóságunk, ez pedig néha messze van a tényleges képtől. A videó tanulsága szerint, az emberek 96 százaléka úgy érzékeli, hogy a kisebb (kisebbnek látott) tárgyak később érnek el hozzá, ezen optikai csalódás pedig értelemszerűen nem szerencsés közlekedés közben.

2012. október