Свет И Цвет

Последовательные образы и контрастные явления

Длительность световых ощущений

Мы едем по железной дороге, а мимо проносится встречный поезд. Несколько секунд мы видим пейзаж сквозь окна этого поезда, и он виден отчетливо, почти без мелькания, лишь немного теряя в яркости.

Скорость движения поезда равна примерно 17 м/сек, значит, относительная скорость двух поездов, идущих в разные стороны, составляет 34 м/сек.

(далее...)

Мерцающие источники света

Среди светящихся реклам, пылающих ночами в крупных городах, наибольшее внимание привлекают оранжевые неоновые трубки. Их питает переменный ток с частотой 50 герц. Это означает, что сила света меняется 100 раз в секунду, поскольку одному циклу соответствуют два световых максимума. Частота мерцаний настолько велика, что, как правило, мы совсем их не замечаем.

Но если какой-нибудь блестящий предмет двигать взад и вперед вблизи светящейся неоновой трубки, то его световой след окажется полосатым. Чем быстрее движется предмет, тем отчетливее полосы. Число полос позволяет определить частоту переменного тока. Например, если сверкающие ножницы описывают круг четыре раза в секунду, и световой след дает 12 максимумов, то частота импульсов тока равна 12×4=48, и частота переменного тока составляет 24 герца.

(далее...)

Предельная частота мельканий для центрального и периферического полей зрения

Там, где частота переменного тока низка (20—25 герц), можно осуществить следующий любопытный опыт. Посмотрите сначала на лампу, и вы увидите ровный свет, в то время как освещенная лампой стена будет мерцать. Затем взгляните на стену: ее освещение станет ровным, но теперь начинает мерцать лампа.

Ясно, что воспринимающая способность центрального и периферического полей зрения неодинакова. Возможно, что колебания интенсивности лампы очень невелики, а порог чувствительности к различию интенсивностей у периферического поля меньше. Чтобы убедиться в этом, опишем каким-либо блестящим предметом круг вблизи той же лампы. Световой след, даже если пристально его рассматривать, показывает ясно видимые колебания яркости с правильными промежутками. Это означает, что центральное поле зрения достаточно чувствительно к малым различиям интенсивности, но оно просто не поспевает за темпом колебаний.

(далее...)

«Неподвижное» велосипедное колесо

Наш глаз может уследить лишь за движением тех частей спиц в колесе велосипеда, которые прилегают к центру, поскольку они движутся медленнее. Усядемся, однако, поудобнее близ дороги, по которой всегда проезжает множество велосипедистов, и будем пристально смотреть на определенную точку дороги. В тот момент, когда колесо велосипеда появится в поле зрения, мы увидим вдруг совершенно ясно несколько спиц, даже если велосипед будет двигаться быстро. Это поразительное явление. Главное — постоянно смотреть в одном направлении и не следить за приближающимся велосипедом.

Траектория точки на окружности катящегося колеса. В продолжение каждого оборота любая точка на миг останавливается. Это происходит как раз в тот момент, когда она касается земли.

Объясняется это тем, что та точка вращающегося колеса, в которой оно касается земли, на мгновение останавливается, так как земля задерживает колесо. Концы спиц возле этой точки тоже будут почти неподвижны, тогда как точки, отстоящие дальше от земли, будут быстро перемещаться по кривой, благодаря сочетанию вращательного и поступательного движения. Следовательно, если мы сумеем фиксировать взгляд в определенной точке на земле, то нижняя часть колеса покажется нам более или менее неподвижной. Это мы и наблюдаем.

(далее...)

«Неподвижное» автомобильное колесо

При движении автомобиля, даже с умеренной скоростью, спицы его колес различить невозможно. В каждой данной точке нашей сетчатки мелькание светлого и темного происходит так быстро, что ощущения сливаются друг с другом; мускулы глаза не могут заставить наш взгляд описать конус со скоростью, необходимой для того, чтобы следовать за отдельными спицами.

Тем не менее, случается так, что спицы оказываются видимыми на какой-то бесконечно малый миг, как на моментальной фотографии. Как правило, можно видеть лишь некоторые спицы, но иногда мне казалось, что я отчетливо вижу целое колесо. В этом случае объяснение, данное в примере с неподвижным велосипедным колесом, уже не годится. Для столь поразительного случая пришлось бы допустить, что в некоторые моменты колесо на самом деле неподвижно; невозможность этого очевидна.

(далее...)

«Неподвижный» пропеллер самолета

Кто имеет возможность летать на самолете, пусть обратит внимание на пропеллер. Когда он начинает крутиться, мы замечаем мелькание, которое появляется в результате того, что свет фона прерывается вращением пропеллера несколько раз в секунду. Скоро вращение станет таким быстрым, что фон будет казаться ровным. Отведите взгляд в сторону и посмотрите на пропеллер сбоку; вы опять увидите мелькание.

Если ваш взгляд изменит немного свое направление, мелькание станет еще более заметным. Когда я закрываю левый глаз, то я прекрасно вижу мелькание правым глазом; мелькающее пятно будет смещено несколько вправо от пропеллера, если же я смотрю левым глазом, то оно будет левее самолета. Особенно интересно наблюдать за этим явлением при несколько замедленном вращении пропеллера, что обычно бывает при взлете, при подготовке к взлету и т. д. При подсчете числа мельканий мы заметно путаемся. В то время, как в центральном направлении мы насчитываем их до 25 в секунду, в периферийном поле едва различается 10 в секунду. Это явление подобно тому, которое мы уже наблюдали при мерцающей лампе.

(далее...)

Наблюдения вращающегося велосипедного колеса

Как правило, спицы вращающегося велосипедного колеса по отдельности не видны, они сливаются в тонкую вуаль, более темную у центра и светлеющую к ободу. Тень от колеса на гладкой дороге дает подобное же распределение света. Как темна эта тень? Каждая спица имеет толщину 2 мм, а расстояние между ними у обода в среднем 50 мм. Время, в течение которого освещается расположенная на дороге точка, зависит от отношения прозрачной площади колеса к площади всего колеса.

По закону Тальбота, это производит такое впечатление на наш глаз, как если бы тень, отброшенная вращающимся колесом, имела постоянную яркость, равную 50/52 яркости незатененной дороги. Но лучи Солнца падают на колесо косо, так что тени спиц ближе друг к другу, хотя толщина их не меняется. Отсюда ясно, что даже у обода тень будет на целых 4—8% темнее, чем окружающий фон, а ближе к центру ослабление яркости, вероятно, достигает 10—20%. И все же какое-либо различие в яркости обнаружить трудно, ибо темная тень обода слишком подчеркивает границу между двумя сравниваемыми полями. Постепенное ослабление яркости к центру едва заметно, поскольку мы всегда склонны рассматривать четко очерченную связную фигуру как единое целое, и эта психологическая тенденция берет верх над действительным различием в яркости.

(далее...)

Последовательные образы

Точно как странник, который, взглянув перед самым закатом.

Прямо на быстрое красное Солнце, после невольно

Видит его и на темных кустах и на скалах утеса

(далее...)

Явление Елизаветы Линней

Елизавета Линией, дочь знаменитого ботаника, заметила однажды вечером какой-то свет, который излучали оранжевые цветы настурции (Tropaeolum majiis). Предполагалось, что это электрическое явление. Оно наблюдалось Дарвином на цветах одного из видов южно-африканской лилии, а также Хаггреном, Дауденом и более ранними исследователями, причем все наблюдения относятся к сумеркам, на рассвете или на закате. Кеион Рассел повторил этот опыт с ноготками (Calendula officinalis) и с неопалимой купиной (Dictamnus fraxinella), отметив одновременно, что некоторые люди видят этот свет лучше других.

И все-таки представляется, что это явление, которому в свое время было посвящено немало ученых трактатов, следует просто приписать последовательным образам! Гете видел последовательные образы, когда после пристального разглядывания ярко окрашенных цветов он переводил взор на песчаную дорожку. Пионы, восточные маки, ноготки и желтые крокусы давали, особенно в сумерки, красивые зеленые, голубые и фиолетовые последовательные образы, а сверкающие вспышки он видел, смотря в сторону. Именно этого и следует ожидать от последовательных образов.

(далее...)

Изменение цвета в последовательных образах

Быстрота исчезновения последовательного образа зависит от цвета, особенно при очень сильном световом воздействии. Поэтому последовательные образы Солнца и ярких белых предметов оказываются окрашенными. На темном фоне последовательный образ, как правило, сначала принимает сине-зеленую, а затем пурпурную окраску.

«К вечеру я зашел в кузницу, в тот момент, когда под молот положили раскаленный брусок железа. Некоторое время я пристально смотрел на него, а затем повернулся и случайно заглянул в открытый угольный сарай. Перед глазами у меня поплыло огромное пурпурное изображение, а когда я снова посмотрел на светлые бревна постройки, цвет стал наполовину зеленым, наполовину пурпурным, в зависимости от того, какой был фон, светлый или темный».

(далее...)

Контраст, получаемый при «одновременном сравнении»

Возьмите лист чистой белой бумаги для рисования и, держа его вертикально перед собой, встаньте у окна, не освещенного Солнцем. Смотрите не в окно, а параллельно с ним.

Бумага в таком положении будет хорошо освещена и будет достаточно яркой. Пододвиньте бумагу ближе с тем, чтобы частично заслонить ею ясное небо на горизонте; вы увидите, что бумага сразу же станет черной! Ясно, что в таком положении бумага должна быть освещена не хуже, ибо она находится еще ближе к стеклу. Изменился только фон, на котором вы проводите опыт с бумагой. При первом опыте я брал фон темным, и бумага казалась светлее из-за контраста. При втором опыте, когда фон был более светлым, бумага кажется темной.

(далее...)

Контрастная кайма на стыке различных яркостей

Очертания темного ряда домов на фоне более светлого неба кажутся, особенно по вечерам, обведенными световой каймой. Это можно объяснить, допустив, что глаз невольно совершает слабые движения, и яркие последовательные образы домов покрывают и «высветляют» окружающую часть неба. Однако этим эффект объясняется лишь частично; гораздо большее значение имеет ослабление чувствительности того участка сетчатки, который окружает освещенное поле.

«Однажды, сидя на лугу, я разговаривал с человеком, стоявшим немного поодаль; фигура его вырисовывалась на сером небе. Некоторое время я смотрел на него пристально и не отрываясь, а затем чуть отвел взгляд и увидел его голову, окруженную ослепительным сиянием».

(далее...)

Контрастная кайма вдоль границ тени

Известно, что кусок картона, выставленный на Солнце, отбрасывает на экран тень, а между нею и светлым полем существует полутень, обусловленная конечными размерами солнечного диска. Но все ли знают, что эта полутень обладает яркой каймой у перехода от света к полутени?

При низком и потому не слишком ярком Солнце поместим экран примерно в 4 л позади куска картона и будем слегка покачивать его, чтобы сгладить отдельные неровности. Эффект виден очень четко.

(далее...)

Белый снег и серое небо

Ровное серое небо кажется гораздо темнее покрытой снегом Земли. И все же мы явно заблуждаемся, потому что именно это небо освещает Землю, а освещаемый предмет никогда не может обладать большей поверхностной яркостью, чем источник света. Большая яркость неба неопровержимо подтверждается при помощи фотометра. Если взять маленькое зеркало и расположить его так, что изображение неба будет видно рядом с изображением снега, можно заметить, что по сравнению с белым небом снег действительно серого цвета. Непременно проделайте этот опыт: его результаты столь же убедительны, сколь и неожиданны!

И все-таки иллюзия контраста не уничтожается, хотя мы знаем, что в действительности дело обстоит наоборот. Решающим является здесь контраст между снегом и гораздо более темными лесами, кустами или строениями.

(далее...)

Цветовой контраст

Во многих случаях, когда вокруг нас преобладает какой-либо один определенный цвет, дополнительный цвет кажется подчеркнутым резче. Иногда это можно объяснить так же, как контрастную кайму, а именно — невольными движениями, которые постоянно совершает наш глаз. Однако гораздо более важную роль играет здесь то, что участки сетчатки, возбужденные преобладающим цветом, ослабляют чувствительность соседних участков к этому цвету. Получается так, как если бы наш глаз стал чувствительнее к дополнительному цвету, который в результате производит впечатление большей свежести и насыщенности. В этом аспекте цветовой контраст можно рассматривать как еще один пример общего закона, согласно которому цвет и яркость поддаются оценке только по отношению ко всему комплексу изображений, возникших на сетчатке.

Отмечалось, что на дворе, мощенном серым известняком, пробившаяся между плитами трава приобретала изумительно красивый зеленый цвет, когда вечерние облака отбрасывали на плиты едва различимый красноватый отблеск.

(далее...)

Цветные тени

Если карандаш, поставленный стоймя на лист бумаги, с одной стороны освещен свечой, а с другой — Луной, то тени поразительно различны по цвету: первая приобретает синеватый оттенок, вторая — желтоватый.

Здесь на самом деле имеется физическое различие в цвете, потому что в месте падения первой тени бумага освещена только Луной, а в месте падения второй — только свечой. Хотя лунный свет белее света свечи, но во всяком случае не является синим. Поэтому действительное различие в цвете двух теней, очевидно, подчеркивается и видоизменяется физиологическим контрастом.

(далее...)

Цветные тени, возникающие от окрашенных отражений

Освещенные Солнцем цветные предметы часто отбрасывают столько света, что возникают тени, окрашенные в дополнительный цвет. Маленькая записная книжка служит идеальным инструментом для наблюдения этих световых эффектов. Раскройте ее под прямым углом, тогда одна сторона ее будет задерживать свет от неба или солнечные лучи, а другая — улавливать цветное отражение.

Если поставить перед бумагой карандаш, тень его принимает дополнительный цвет и является поэтому чрезвычайно чувствительным показателем окраски падающего света. Окрашенная в зеленый цвет стена или зеленый кустарник отбрасывают розовые тени; желтая стена дает голубые тени (однажды они простирались на целых четыреста метров), такая же тень наблюдалась от склона горы, имевшего цвет охры.

(далее...)

Контрастный треугольник

По словам одного наблюдателя *, ясной ночью он видел со своего корабля Луну, находившуюся в 20° над горизонтом, которая отражалась в волнах в форме светлого треугольника, протяжением от корабля до горизонта.

Самое замечательное однако то, что от Луны к горизонту он видел такой же, но темный и повернутый книзу треугольник. Казалось несомненным, что эффект был физиологическим и по многим причинам неистинным Он наблюдался также в тех случаях, когда береговые горы достигали примерно той же высоты, что и Луна, и исчезал, если нижний световой треугольник или Луна оказывались затенены. Если наблюдатель отворачивался, а затем снова принимался смотреть, то иллюзия возобновлялась лишь спустя несколько секунд. Неожиданно я получил описание подобного явления, наблюдавшегося около Осло и несколько позже — в Голландии. Мы нашли его на картинах и афишах, оно было воспроизведено в лаборатории. Было установлено, что явление возникает, если небо над горизонтом слабо освещено, например, из-за легкой дымки.

(далее...)

Все подробности http://www.tanuki.ua/menu/roll/ здесь - www.tanuki.ua. со склада в Киеве Подробнее >>>