כשהאור עובר דרך מים, הוא נשבר וכיוונו משתנה. לכן, קשית שמונחת בכוס עם נוזלים נראית כאילו היא שבורה. המתמטיקאי ההולנדי וילברורד סנל הסביר כבר במאה ה-17 שקרני האור נשברות, כשהן עוברות דרך תווך עם מהירות אור אחת לתווך בעל מהירות אור אחרת, במקרה הזה דרך המים. ההסבר זכה לשם המדעי "חוק סנל".

חוק סנל מסביר גם את הסיבה שכוכבים מנצנצים. גם קרני האור שלהם עוברות דרך תווך עם מהירות אור שונה, במקרה ההוא התווך הזה הוא אטמוספרת כדור הארץ.


הנה דוגמה לשבירה של קרני האור:

https://youtu.be/Bzmo-Zpek7M


על חוק סנל ושבירת קרני האור:

http://youtu.be/FH08Wlkb7I4


והסבר מפורט על חוק סנל, תוך ביצוע ניסויים שמדגימים אותו:

http://youtu.be/kc2o73FyN3I

שחור ולבן הם לא ממש צבעים. שחור הוא היעדר של אור לגמרי ומשום כך הלילה שחור. הלבן לעומתו הוא תערובת של כל הצבעים הקיימים גם יחד. משום כך כשקרן אור פוגעת בזכוכית או בטיפות גשם, היא נשברת לצבעים שונים, מה שנקרא מנסרה או קשת בענן.


הנה הסבר על האור שבתוכו מוסברים גם השחור והלבן:

http://youtu.be/eCVPhjHh57E


הניסוי של ניוטון ופירוק האור הלבן לצבעים:

http://youtu.be/uucYGK_Ymp0


אשליית הצבעים שבשחור-לבן:

http://youtu.be/pMaYlVv5E58


וריקוד מטעה בשחור לבן:

http://youtu.be/GvZAdW7IJCg

תולדות הצילום מתחילים מהקמרה אובסקורה, 'החדר האפל' או 'קופסה אפלה', עקרון שהתגלה עוד ביוון העתיקה ואפשר לנקב חור בקיר של חדר חשוך, והאור שייכנס דרכו אל החדר יקרין על הקיר הנגדי את תמונת העולם שבחוץ.

מאות שנים אחר-כך, הומצאה שיטה שבה ניתן היה לראשונה לשמר את התמונה המוקרנת ולהציגה שוב כצילום. הממציא ומי שצילם את התמונה הראשונה בהיסטוריה מת שנים בודדות אחר כך והותיר את רישום הפטנט לאחר.

יהיה זה דאגר, שיפתח את השיטה הראשונית ויהפוך אותה לשיטה שתאפשר צילומים של ממש, אמנם רק לצלמים מקצועיים אבל הצילום כאמנות וכאמצעי לשימור של זכרונות ואנשים נולד. הוא קרא ללוחות הצילום שלו "דאגֵרוֹטִיפּ" וכאן למעשה נולד הצילום.

בהמשך יומצאו הפילם, מצלמת הרפלקס, המצלמה האוטומטית, מצלמת הווידאו, הצילום הדיגיטלי והטלפון החכם, שהמצלמה בו תהיה אחד הרכיבים המשמעותיים ומבחינה תרבותית אף המשפיעה ביותר. על כל אלה ותולדות הצילום ראו פירוט בשלל הערכים שבתגית "תולדות הצילום".


הנה סרטון על התפתחות הצילום עד ימינו (מתורגם):

http://youtu.be/XaGUL8B-BrE?t=14s


על התפתחות המצלמות במהלך השנים:

https://youtu.be/129Gd50lLOI


תקציר היסטוריית הצילום:

http://youtu.be/Mh42xZQL6-k


מצגת וידאו של ילדים שמספרים על התפתחות הצילום:

https://youtu.be/aqE3X-iospE


דגמי המצלמות לאורך דברי ימי הצילום:

https://youtu.be/KkDCZrTKQaI

הפריסקופ (Periscope) היא משקפת שמביטים בעזרתה מצוללת, אל מעל פני המים. הפריסקופ בנוי כצינור שניתן להאריך כך שהוא עולה אל מעל למים. בזכות ההמצאה הזו יכול המשקיף לראות מה קורה מעל לפני המים, מבלי שהצוללת תעלה אל פני המים ויבחינו בה.

הפריסקופ מסתובב לכל הכיוונים ומאפשר צפייה לכל הצדדים. כך יכול הצופה להתבונן במרחב שמעל פני המים, בזמן שהצוללת עצמה נמצאת מתחת לפני המים, מסתתרת ומוכנה לפעולה.

כיום פועלים פריסקופים דיגיטליים מעולים, שפועלים באמצעות מצלמות בהפרדה גבוהה. מדענים רבים חוקרים כיום את האפשרות לייצר פריסקופ שאינו בולט מעל המים, כך שלא ניתן לגלות את הצוללת. בשנים האחרונות פורסם שחוקר ישראלי הצליח בשנים האחרונות לעשות קפיצה משמעותית בפיתוח כזה, אם כי עדיין אין אפילו אבטיפוס של הפריסקופ שהוא מתכנן.


זהו הפריסקופ:

https://youtu.be/4zEY4EzhFik


פעילות נחמדה? - כך מכינים פריסקופ בבית עם מראות:

https://www.youtube.com/watch?v=MsrWlo_KgJw


גם כך ניתן להכין פריסקופ בעצמך:

https://youtu.be/F_j_BkYcF4c


נשק חדיש הופך את הפריסקופ לכלי נשק תת-ימי כלפי מסוקים שצדים צוללות:

https://youtu.be/jIGl42ELB_A

מדי פעם כל האינטרנט והרשתות החברתיות מוצפים בשיתופים של עוד תמונה כזו, תמונה עם טריק, עם משהו שלא הגיוני בה או יותר "חמור" - משהו שאנו רואים ולא קיים או עיוות שאין לו בסיס במציאות.

מדובר בתמונות מטעות, המבוססות על אשליות אופטיות (Optical illusion). התמונות הללו נוצרו כך שהן "יבלבלו" את העין האנושית. הן מצליחות לחולל שינוי בתפיסה הוויזואלית שלנו, בשל הפער שבין מה שהמוח שלנו חושב שהוא רואה ובין מה שהוא רואה באמת.

יש מהתמונות הללו כאלה שמבלבלות את העין והמוח שלנו, על ידי יצירת אשליה שאנו רואים דברים שלא קיימים, אחרות מנצלות את חולשות המוח שלנו, בכדי שלא יראה דברים שמופיעים בה ורק במבט בוחן, ניתן להתחיל ולזהותם. יש מהן שיוצרות אשליות של תנועה, של גודל, של עומק, כאלה שמבלבלות אותנו בין תלת-ממד לדו-ממד ועוד ועוד.


הנה הסבר קצר על תמונות האשליות האופטיות (עברית):

https://youtu.be/mszKg7ezd98?t=8s&end=4m21s


תמונות שמייצרות אנימציה בהזזת דף:

https://youtu.be/lvvcRdwNhGM


כך למשל נייצר תמונה הנראית כאילו יש בה תנועה:

https://youtu.be/4v8605UpmbI


ועוד תמונות שמטעות את העין והמוח:

https://youtu.be/0FywFsT0R58

סרגיי איינשטיין הוא מהבימאים הגדולים בתולדות הקולנוע. גאון קולנוע מוקדם, יהודי רוסי שעשה סרטים מתקדמים לתקופתם, הסתבך עם סטלין, השלים איתו ופגש שוב ושוב את ההיסטוריה - גם בסרטיו וגם בחייו שלו.

את מדרגות פוטיומקין (Potemkin Stairs) שבעיר אודסה מכירים רבים מחובבי הקולנוע, בזכות "אוניית הקרב פוטיומקין" - סרטו האילם של סרגיי אייזנשטיין מ-1925.

בסצנה המפורסמת ביותר מהסרט מתרחש על גבי המדרגות הללו טבח, בידי חיילי הצאר שטובחים באזרחים, נשים וילדים, בירי רובים - תוך ירידה במדרגות בשורות מסודרות ודורסניות.

אבל יש במדרגות הללו משהו נוסף ומעניין לא פחות. מדובר באשליה אופטית, שבה מטעה מבנה המדרגות את העין של מי שעומד ממש למרגלות המדרגות. האדם שלמטה רואה גרם מדרגות אחיד ובלי משטחי המנוחה, הפודסטים שחוצצים בין כל קבוצת מדרגות. יש 10 פודסטים שכאלה ופשוט לא רואים אותם מלמטה.

העומדות למעלה, אגב, ממש במרומי המדרגות, רואות בדיוק ההיפך. מלמעלה נראים רק הפודסטים, ללא אף מדרגה רגילה.

אגב, לאשליה מצטרפות גם שגיאות אופטיות לעיני העומדים מלמטה, שכל המדרגות הן אחידות בעומק שלהן, בעוד שלמעשה המדרגות התחתונות עמוקות מהעליונות. בנוסף, גרם המדרגות נראה מלמטה הרבה יותר ארוך מאורכו האמיתי שהוא 142 מטרים בלבד.


הנה מדרגות פוטיומקין והאשלייה שבהן:

https://youtu.be/kQImr5LolLE


המדרגות המפורסמות מהאוויר:

https://youtu.be/MW7GlW3a3X8


והסצנה שפרסמה את המדרגות הללו - נפילת העגלה במדרגות, מתוך הסרט "אוניית הקרב פוטיומקין":

https://youtu.be/s71vmKc6HkE

ניתן לצפות בליקוי חמה ע"י יצירת מעין "מצלמה" מקרטון שבמרכזו חור קטן של כמה מ"מ. את החור יש לכוון לכיוון השמש ( אין לצפות בשמש מבעדו). קרני השמש העוברות מבעד לחור ייצרו את דמות השמש הלוקה על הרצפה.

בשום אופן אסור להביט בשמש באמצעים שאינם יועדו לשם כך. צפייה בליקוי חמה שלא באופן המגן על העיניים בשיטה שצויינה או במרכזי המבקרים המיועדים לכך מסוכן מאד לעיניים ועלול לגרום לעיוורון.


הנה מדריך להכנה של מצלמת חור לליקוי חמה:

http://youtu.be/EGCYu7RMZLo


ומדריך להכנת מצלמת חור שמצלמת על פילם:

http://youtu.be/espROi9g2pg

קמרה אובסקורה, אותה קופסה אפלה ששימשה בסיס לעולם הצילום, מסקרנת כבר דורות רבים את הסקרנים והחוקרים. היא אפשרה להקרין את המציאות על מסך עוד בתקופות שבהן לא היו קיימים החשמל, המצלמות והמקרן ובעיני בני התקופות העתיקות היא הייתה פלא פלאים.

אבל איך מייצרים קופסה אפלה של קאמרה אובסקורה?


כדי ליצור "קמרה אובסקורה" עושים כך:

1. מחשיכים לחלוטין חדר שבו נרצה לעשות את הניסוי.

2. עושים נקב קטן בקרטון וחוסמים חלון פתוח בקרטון.

3. על הקיר הנגדי לנקב מניחים מסך או סדין פרוש וכשמסתכלים רואים על המסך תמונה של העולם מבחוץ כשהיא מוצגת בצורה הפוכה.

זוהי ה"קאמרה אובסקיורה".


כך תייצרו בבית "קאמרה אובסקיורה" בעצמכם:

http://youtu.be/8pMrkXJ9OVQ

קרינת צ'רנקוב (Cherenkov Radiation) היא הקרינה שנפלטת כשחלקיק נע במהירות גדולה יותר מהמהירות של האור שאותו הוא יצר. מדובר באפקט מקביל מתחום האור, לבום על-קולי.

ההסבר של קרינת צ'רנקוב ממש מזכיר את ההסבר של בום העל-קולי: נניח שאלקטרונים נעים בכור-גרעיני או במאיץ-חלקיקים. האלקטרונים הללו יוצרים גלי-אור (גלים אלקטרומגנטיים).

אם האלקטרונים נעים בשלב כלשהו מהר יותר מגלי-האור שהם יוצרים, מה שיכול לקרות אם החומר שבו הם נעים מקטין את מהירות גלי-האור והם נעשים איטיים יותר מהאלקטרונים, במקרה כזה הם יפיקו "בום" של אור שזכה לשם "קרינת צ'רנקוב".

הקרינה הזו קרויה על שם הפיזיקאי פאבל צ'רנקוב. הוא שהסביר אותה לראשונה בשנת 1934 ואף זכה בפרס נובל לפיזיקה על תגלית זו.


הנה סרטון הסבר לקרינת צ'רנקוב:

http://youtu.be/x4Ir6E4IG64


ומבט אל הליבה של הריאקטור - היא האור הכחול שמאיר בחשיכה ואין שם נורה כלשהי שיוצרת אותו:

http://youtu.be/2hQ2W45vY-Q

מראות בגרסאות שונות כלשהן קיימות כבר אלפי שנים. אך המראה המודרנית, זו שאנו מכירים, נוצרה לפני כ-150 שנה. היא נקראת "מראת הזכוכית-כסף" והממציא שלה הוא הכימאי הגרמני יוסטוס פון ליביג (Justus von Liebig). הוא הראשון שיצר בשנת 1835 מראה שבה הוצמדה מתכת לזכוכית באמצעים כימיים, תוך כדי החנקת המתכת.

אגב, ליביג הזה עסק במרבית זמנו דווקא בכימיה ובדרך שבה היא מסייעת לחקלאות. הוא היה מראשוני החוקרים שהניבו את תעשיית הדשנים הכימיים לחקלאות ועד היום הוא נחשב לאחד מגדולי הביוכימאים שעסקו בכימיה חקלאית.

אם נשוב למראות, אלה נולדו אלפי שנים לפני הספירה. אז עוד לא ידעו על החיבור בין הזכוכית למתכת שתשקף בה את המראות באופן אופטי. אבל ברמת אנטוליה, הנמצאת בתורכיה של היום, השתמשו ב-6000 לפני הספירה בחומרים כמו זכוכית געשית שמולאה בנוזלים, כדי לשקף היטב.

ב-4000 לפני הספירה במסופוטמיה ו-1000 שנה אחר-כך במצרים העתיקה, השתמשו במראות מנחושת מלוטשת. עוד אלף שנים, בסביבות 2000 לפני הספירה, יצרו במרכז אמריקה מראות מאבנים מלוטשות. בערך באותם זמנים, בסין הרחוקה, נוצרו מראות מברונזה.


הנה ההיסטוריה המוקדמת של המראה:

https://youtu.be/FDs-1khMwus


וההמשך עם אבי המראה המודרנית, הכימאי יוסטוס פון ליביג:

https://youtu.be/e5Pz6NU7pww

התופעה של שקיפות זכוכית היא תופעה מרתקת, שכן אנו מכירים שקיפות רק בנוזלים וגזים, אך לא במוצקים.

למעשה הזכוכית אינה נוזל ולא מוצק. היא מוצק אמורפי, מה שאומר שהיא קשיחה מאד אבל בניגוד למוצקים, אטומי החומר מסתדרים בה בתצורה מבולגנת, שדומה לנוזל. זה מה שגורם לשקיפות שלה ולמעבר של קרני האור, כמעט ללא הפרעה.

במילים אחרות, הזכוכית שקופה מפני שהמבנה של פסי האנרגיה שבה מונע מהאלקטרונים שבה השפעה על התחום הנראה. מכאן שהם לא בולמים את האפשרות לראות דרכה.

אגב, בשל תכונה מיוחדת שיש לה, קרינה אולטרה-סגולה (קרינת על-סגול) לא עוברת דרך הזכוכית.


הנה ההסבר לשקיפות של הזכוכית (מתורגם):

https://youtu.be/VwRLIt6jgdM?t=6s


והסבר נוסף על הסיבה שזכוכית שקופה:

http://youtu.be/7gnG1UvhgMA

המשקפיים (Glasses) מסייעים לנו לראות, או ליתר דיוק לראות היטב, על ידי תיקון שגיאות שבירה בעיניים. שגיאות שבירה הן פגמים באופן בו עיניינו מכופפות את האור, מה שעלול לגרום לראייה מטושטשת או מעוותת.

בעוד ישנם סוגים שונים של שגיאות שבירה, המוכרים והנפוצים ביותר הם קוצר ראייה שנקרא בלועזית מיופיה (myopia), רוחק ראייה, שנקרא היפרופיה (hyperopia) ועיוות בקרנית שנקרא אסטיגמציה (astigmatism) או צילינדר.

בקוצר ראייה, העין ארוכה מדי או שהקרנית (cornea) היא תלולה מדי, מה שגורם לאור להתמקד מול הרשתית במקום ישירות עליה. הדבר גורם לאובייקטים מרוחקים להיראות מטושטשים. למשקפיים לקוצר ראייה יש עדשות קעורות, שהן דקות יותר באמצע ועבות יותר בקצוות. עדשות אלו עוזרות להטות את האור לפני שהוא חודר לעין, ומאפשרות לה להתמקד נכון ברשתית (retina).

ברוחק ראייה, העין קצרה מדי או שהקרנית שטוחה מדי, מה שגורם לאור להתמקד מאחורי הרשתית במקום ישירות עליה. זה גורם לאובייקטים מקרוב להיראות מטושטשים. למשקפיים לרוחק ראייה יש עדשות קמורות, שהן עבות יותר באמצע ודקות יותר בקצוות. עדשות אלו עוזרות לכנס את האור לפני שהוא חודר לעין, ומאפשרות לה להתמקד נכון ברשתית.

אסטיגמציה היא מצב בו הקרנית מעוצבת בצורה לא סדירה, מה שגורם לאור להתמקד במספר נקודות במקום רק באחת. זה יכול לגרום לאובייקטים קרובים ורחוקים להיראות מטושטשים. למשקפיים לאסטיגמציה יש עדשות גליליות, בעלות עקומות שונות בכיוונים שונים. עדשות אלו עוזרות לתקן את המיקוד הלא אחיד של האור הנגרם על ידי הקרנית בעלת צורה לא סדירה.

על ידי תיקון שגיאות השבירה הללו עם העדשות המתאימות, משקפיים עוזרות לעיניים שלנו למקד את האור כראוי ברשתית, ומאפשרות לנו לראות בבירור.


כך מסייעים לנו המשקפיים לראות (מתורגם):

https://youtu.be/ypF037wlYZg


ולמה כל כך הרבה זקוקים כיום למשקפיים?

https://youtu.be/LAkFtka3UFw?long=yes

ה"קמרה אובסקורה" (Camera Obscura), בעברית "חדר אפל", "לשכה אפלה", או "קופסה אפלה", היה עקרון שהתגלה עוד ביוון העתיקה. לפי רעיון זה, אם ננקב חור באחד מהקירות של חדר חשוך, ייכנס דרכו האור ויקרין על הקיר הנגדי תמונה של העולם מבחוץ, כשהיא מוצגת בצורה הפוכה. הפילוסוף אריסטו היה הראשון שתיאר בכתב את התהליך.

למעשה הקמרה אובסקורה הייתה הבסיס לצילום, אבל היוונים הקדמונים לא ידעו לשמור את התמונה לצפייה חוזרת. כמוהם גם המדען הערבי אל-חאזן שגילה את השיטה שוב במאה ה-9. כמוהו גם הציירים שנעזרו בקמרה אובסקיורה כדי לצייר נופים תלת-ממדיים על בד. חוקרים משערים שדרך הקמרה אובסקורה למד לאונרדו דה וינצ'י את הפרספקטיבה שהוא כל כך הצטיין בה.

חוקר אחר שגילה את העיקרון הזה היה פילוסוף מסין העתיקה ששמו היה מו דזה. לפני 2000 שנה הוא גילה את עיקרון הקמרה אובסקורה, באופן בלתי תלוי.

העקרון הזה היה צריך להמתין עוד כמה מאות שנים, בטרם ימציאו שיטה שבה ניתן גם לשמר את התמונה המוקרנת ולהציגה שוב כצילום.


כיצד התפתחו המצלמות המודרניות מהקמרה אובסקורה (מתורגם):

http://youtu.be/XaGUL8B-BrE?t=14s


כך השתמשו בה ציירים כמו ורמיר כדי לצייר חלק מציוריו הגדולים:

https://youtu.be/5SpaJtCv1hI


כך תייצרו קמרה אובסקורה לבד:

http://youtu.be/Y0wenfVfHuo


הנה הסבר מודגם ללשכה אפלה, כמו ההמצאה של אל-חזאן:

http://youtu.be/gvzpu0Q9RTU


והרצאת וידאו קצרה על הקאמרה אובסקורה:

https://youtu.be/LutIudRhm10?long=yes

אור (Light) הוא צורה של אנרגיה. למעשה האור הוא סוג של קרינה אלקטרומגנטית שנראית לעין האנושית. האור עוזב את מקור האור ונע בקווים ישרים לעבר העיניים שלנו.

האור הוא כל קרינה אלקטרומגנטית שנמצאת בטווח הנראה, כלומר שאדם יכול לראות בעיניו. מדע האור, הנקרא אופטיקה, אומר שאפשר לראות את כל מה שבין האינפרה-אדום לאולטרה סגול, שניהם לא נראים על ידי העין האנושית של בני אדם.

זהו אור והוא מהיר. מהיר מאוד. מהירות האור, ללא הפרעה של חומרים, היא 300 אלף קילומטר בשנייה. זה שאומר שאור שנדלק בכדור הארץ ייראה בירח אחרי קצת יותר משניה. די מהר, לא?

אם אתם לא מבינים כמה מהיר האור, אז נאמר לכם שזה כל כך מהר שקשה לכם לתפוס את המהירות הזו של האור. דמיינו מישהו שעובר בשנייה אחת בלבד מרחק ששווה ל-1,000 פעם המרחק מתל אביב לאילת.

זה מרחק אדיר ואת כל זה האור גומע בשנייה אחת בלבד!


מהו אור - באנגלית קלה?

https://youtu.be/1PsHHKwtXQU


הסבר מפורט ומתורגם על האור ומהו אור (מתורגם):

http://youtu.be/IXxZRZxafEQ


כך התפתחה ההבנה של האור לאורך ההיסטוריה (מתורגם):

https://youtu.be/J1yIApZtLos


כך רואה העין את האור (מתורגם):

http://youtu.be/KhXU9D1NlOc


וכך האור מעניק לנו את הצבעים (מתורגם):

http://youtu.be/b5JgooGgwtQ

מנסרה, או פְּרִיזְמָה, היא מכשיר אופטי שקוף ששובר את קרני האור ומחזיר אותן מפורקות לצבעים. המנסרה שוברת את האור הלבן ל-7 צבעים בסיסיים: אדום, כתום, צהוב, ירוק, כחול, אינדיגו, סגול.

הסיבה לכך שהאור הפוגע במנסרה מתפרק לצבעים שונים היא הזווית של פגיעת קרן האור במנסרה ואורכי הגל השונים של הצבעים המרכיבים את קרן האור. פירוק האור הוא בעצם פיצולו לאורכי הגל השונים שלו והם שיוצרים את מגוון הצבעים שאנו רואים.

הקשת שבשמיים, שבאה אחרי הגשם, מתרחשת באופן דומה למנסרה. בקשת זו שבענן שוברת כל טיפת גשם את קרני האור למגוון אורכי הגל ומייצרת את מגוון צבעי הקשת. כל טיפות הגשם ביחד הן שיוצרות את הקשת שמעל לשמיים גשומים, מול אור השמש.


הנה הסבר לשבירת האור הלבן לצבעיו על ידי המנסרה:

http://youtu.be/Aggi0g67uXM


כך האור הלבן הנשבר במנסרה:

http://youtu.be/9eEyTw4wylk


הקשת בענן נוצרת על ידי מנסרות טבעיות בדמות טיפות הגשם:

http://youtu.be/3oYnUabaXnQ


והנה מצגת וידאו של מנסרות שונות הנוצרות בכל מיני הקשרים במציאות:

http://youtu.be/yrRkJMHEcYE

כשמביטים במשהו דרך כוס נוזלים הוא נראה הפוך. זוהי תופעה אופטית מעניינת, שמעניין למה היא מתרחשת, נכון?

ההסבר הפשוט הוא שבכל פעם שהאור עובר חומר כלשהו הוא משתקף ומתהפך. אם הכוס ריקה רואים את החץ כמו שהוא על הנייר, כיוון שהאור בין עינינו לחפץ שמעבר לכוס חוצה שני חומרים (שתי דפנות זכוכית של הכוס) - הראשון הופך אותו והשני הופך אותו שוב, מה שמראה אותו בדיוק כמו שהוא. אבל כשמוסיפים את הנוזלים לכוס, נוסף חומר שלישי ולכן הוא הופך שוב את הכיוון של מה שרואים מעבר לכוס ועתה הוא נראה הפוך.


הנה סרטון שמציג זאת בעזרת חץ על נייר, שאנו רואים דרך כוס, לפני ואחרי מילוי המים:

http://youtu.be/o08jgkut7e8

חדר איימס (Ames room) היא אשלייה מופלאה שחושפת את האופן שבו המוח שלנו מנתח את המידע הוויזואלי שמועבר אליו מהעיניים. כשאנו מביטים אל תוך חדר כזה, אנו רואים אנשים רגילים כענקים ולידם אנשים נוספים כגמדים. אבל האם באמת מדובר בענקים וגמדים?

איך זה עובד? - ובכן, חדר איימס הוא חדר בצורת טרפז, צורה מעוותת שמבלבלת את מוחנו. חדר כזה יוצר אצלנו אשליה אופטית, שיש בה שיבוש של תפיסת העומק שלנו וגורמת לנו לתפוש באופן שגוי את גודלם של עצמים שנמצאים בו.

אנשים בגודל זהה נראים בחדר איימס בגדלים שונים. המוח מתבסס על ההנחה ששני אנשים באותו חלל ובאותם מרחקים אמורים להיות זהים בגודלם. בחדר איימס יש צד קרוב וצד רחוק. החלונות שלו מעוותים כדי שהעין הצופה תטעה לחשוב שהחדר הוא אכן מרובע. וכך נתפס הדבר היחיד בו שאינו מעוות, האנשים, כמעוות. הרחוק נראה לנו קטן יותר, כיוון שהוא רחוק יותר מעין. בגלל שהחדר מעוות בכוונה, איננו יודעים שהוא רחוק מאיתנו ולכן הוא נראה קטן וזעיר, מבלי שהדברים אכן כאלה. השיפועים שהוכנסו לצורת החדר ולצורת החלונות שלו יוצרים למתבונן תמונה זהה לחדר רגיל, על אף שהוא אינו כזה.

בשולי הדברים נאמר שיתכן וזה משל לחברה נורמלית ואנשים לא נורמלים. האם יתכן שחברה לא נורמלית, כמו חדר איימס, מסוגלת לגרום לנו להרגיש שמי שהוא נורמלי הוא בעצם סוטה?

חדר איימס נקרא על שם ממציא האשלייה הזו, אדלברט איימס או איימז.


הנה אשליית חדר איימס:

http://youtu.be/Ttd0YjXF0no


איך זה עובד ועוד אשליות אופטיות?

https://youtu.be/uTCJuwZpimk


והסבר מפורט של האשלייה החכמה הזו:

http://youtu.be/hCV2Ba5wrcs

ודאי יעניין אתכם לדעת שלמעשה איננו רואים צבעים. צבע (Color) של חומר מסוים הוא למעשה אותו אורך גל של אור שלא נספג על ידו. אם משהו נראה לנו אדום זה מפני שהוא בולע את כל אורכי הגל של האור, מלבד אורך הגל שנותן את הצבע האדום.

בננה, למשל, סופגת את כל האור, מלבד זה שמייצר את הצבע הצהוב ולכן היא... צהובה. אם יש בה פגם בקליפה, משתנה בחלק זה הריכוז וצפיפות החומר של הקליפה ובאותו אזור משתנה ספיחת אורכי הגל שלה. לכן הוא יהיה למשל כהה וייראה לנו חום כהה או ממש שחור.

נסביר רגע את הצד המדעי. כשאור מהשמש או מתאורה כלשהי פוגע בעצם, חלק מהקרינה האלקטרומגנטית הזו נבלעת בעצם וחלק מוחזר ממנו. לכל עצם יש מאפיינים פיזיקליים, שגורמים להחזרת האור באורך גל ספציפי. אורך הגל הזה ייצר את מה שאנו קוראים "צבע" והוא יהיה אופייני לאותו עצם.

אופטית, הצבע הוא הפרשנות שעושה המוח, לנתונים שהוא מקבל ממערכת הראייה, לאורכי הגל השונים שבהם מופיע האור. אנו תופסים את כמות האור שמגיעה בכל אורך גל, מה שקרוי "תדירויות אורכי-הגל", וקוראים להם צבעים. כל עצם או חלק בעצם מחזיר אור לעינינו ובהתאם למה שאנו חווים מהאור הזה, אנו תופסים את זה כצבע של העצם או של החלק של העצם.

מתי איננו רואים צבעים? - בלילה אין הרבה אור ולכן אין החזרה של אור, מה שאומר שאיננו רואים אור. לכן בלילה אנו עיוורים לצבעים. לכן עצמים שאינם מחזירים כלל אור, באורך גל שהעין האנושית רואה, ייראו לנו שחורים. כשהתאורה יורדת, משהו שקודם נראה לנו כחול, יכול להיראות לפתע שחור. הסיבה - אורך הגל שלו השתנה ביחס ליכולת העין שלנו לראותו.

המעניין הוא שצבעים אינם נחלתם של כל בעלי החיים. חלקם לא רואים צבעים כמונו בני האדם, בעוד שיש לא מעט שרואים צבעים רבים יותר מאיתנו. הכל עניין של אבולוציה.

תופעה מעניינת נוספת היא של עצמים בעלי החזרת אור באורכי גל שונים, מה שייראה לנו כצבעים שונים. אבל תאורה מסוימת תיתן לכולם תחושה של צבע זהה. התופעה הזו נקראת "מטמריזם".


הנה סרטון שמסביר בדיוק מהם הצבעים (מתורגם):

http://youtu.be/b5JgooGgwtQ


הסבר מצוין של ראיית הצבעים:

https://youtu.be/H6REpZ8Cyk0


והצד המדעי של הצבע כאורכי גל (מתורגם):

https://youtu.be/UZ5UGnU7oOI?t=12s

אשליות אופטיות (Optical illusion) הן אשליות ראיה, או תעתועי ראיה. אלה הן תמונות או דברים שבנויים כך שהם "ירמו" את העין האנושית. כל אימת שקיים ניגוד, בין מה שאנו חושבים שאנו רואים לבין מה שהוא באמת, אנו חוזים באשליה אופטית, בתעתוע חזותי.

אשליה אופטית יכולה לבלבל את המוח בצורות שונות. יש כאלה שמציגות תמונה, שבה למעשה נסתרים מרכיבים נוספים, ההולכים ומתגלים במבט בוחן. אחרות מבלבלות את העין והמוח בהצגת דברים שלא קיימים, על ידי ניצול של חולשות המוח האנושי.

יש אשליות גודל, אשליות של תנועה, של עומק, אשליות המשלבות מראות, כאלה שיוצרות בלבול בין תלת ממד לדו-ממד של התמונה, כאלה שמבט בוחן יגלה שמסתתרות בה דמויות שמרכיבות את המראה הראשוני שראינו וכך הלאה.

כבר שנים רבות שאמנים מייצרים אשליות אופטיות, אם למטרות בידור ואם למטרות חינוכיות, מחקריות וכדומה. למעשה, התגלתה האשליה האופטית כבר ביוון העתיקה. האמנים פרהסיוס וזאוקסיס היו מהראשונים לחקור את הרעיון של אמנות שמטעה את חושינו והם התחרו ביניהם על יצירת אשליות ויזואליות מעולות.

העדות הכתובה מספרת על אחד מהם שצייר ענבים באופן כה נאמן למציאות עד שגרמו לציפורים לנסות ולנקרם... השני הזמין את רעו והראה לו ציור מכוסה בווילון. משניסה החבר להרים את הוילון, גילה שהווילון הוא בעצם וילון מצוייר. כך הוא הודה בניצחון יריבו שהצליח להטעות לא רק את הציפורים אלה גם אותו כאמן.


הנה עולם האשליות האופטיות (עברית):

https://youtu.be/vi9Opd8LS5I


עוד הסבר על אשליות אופטיות, כולל כאלה שמזיקות לנו (מתורגם):

https://youtu.be/rfdJyDfIHIc


כמה מהאשליות האופטיות המרתקות ביותר:

https://youtu.be/-IWk5NkxQF8


הסבר של מבחר אשליות כמו חדר איימס המפורסמת, בה אנשים רגילים נראים ענקים וגמדים:

https://youtu.be/uTCJuwZpimk


עוד דוגמה?

https://youtu.be/EPkJd67HmPk


צלם שמסביר איך הוא יוצר אשליות אופטיות (מתורגם):

https://youtu.be/mc0vhSseGk4


והרצאת טד שמסבירה איך העין מטעה כל כך (מתורגם):

https://youtu.be/mf5otGNbkuc?long=yes

צילום איטי בסלואו מושן הוא לא חדשות. עושים זאת כבר הרבה שנים ואנו רואים אותו בסרטי קולנוע, תכניות טלוויזיה ושלל וידאו קליפים יצירתיים. אבל צילום איטי בסופר סלואו מושן הוא בהחלט חדשות מרשימות, שהולכות ונעשות משוכללות ומאפשרות.

למשל צילום ה-Super Slow motion של חברת Phantom, המאפשרת צילום עם 480-960 פריימים לשנייה וגם יותר מ-1000. הצילום בקצב פריימים לשנייה גבוה (FPS) הוא אמנם ברזולוציה מופחתת של 800X400, אבל התוצאה מרשימה ביותר גם בקצב איטי יותר.

מצלמות ה-RED Epic היקרות גם הן, יכולות לצלם בקצב של 300-400 פריים לשנייה ובאיכות גבוהה של Full-HD

חבורת ערוץ היוטיוב The Slow Mo Guys שנוהגת לצלם סרטוני מהירות סופר איטית מעולים, השוותה כמה מהירויות ומדגימה את ההבדלים ביניהן בסרטון שלמטה, עד מהירות של 10,000 פריימים לשנייה. בשוק פועלות גם המצלמות של Chronos, שמצלמות ב-343,000 פריימים לשנייה!

אבל השיא היא טכנולוגיה שמאפשרת הדמיה קיצונית, שמאפשרת לראות את העולם בטריליון פריימים לשנייה. הטכנולוגיה הזו נקראת פמטו צילום, או צילום פמטו והפירוט בה הוא כל כך גבוה, עד שהוא יכול להציג את קרני האור בתנועה. המדענים מאמינים שלא רחוק היום שנוכל להיעזר בה כדי לראות אל תוך הגוף, מבלי צורך בקרני רנטגן!


הנה מצלמת ה-Sony FS700 הפחות יקרה, שמאפשרת צילום Full HD בקצב שבין 120-240 פריים לשנייה:

https://youtu.be/iIAmN65DvKU


ועוד צילום קולנוע בהילוך איטי מאד - במצלמה של סוני:

https://youtu.be/EMewdjnAHSQ


צילומי ה-RED Epic 300 FPS test המעולה:

https://youtu.be/lCD8d4EEwUk


חבורת The Slow Mo Guys המצלמת סרטוני מהירות סופר איטית מעולים ב-Phantom:

https://youtu.be/tcQ37OfknJA


וסרטון שמדגים צילומים כאלה:

https://youtu.be/8BIEBn-Uu6I


וב-343,000FPS:

https://youtu.be/xbuvcQrAOSk


הצילום האיטי הוא נכס בצילומי טבע (עברית):

https://youtu.be/we0euiP6sJo?long=yes


והרצאת הטד שמציגה קצב של טריליון פריימים בשנייה (מתורגם):

https://youtu.be/Y_9vd4HWlVA?long=yes

תמונות סטריאוסקופיות (Stereoscopic images) הן תמונות כפולות, שצולמו בזווית זהה לזו של שתי העיניים האנושיות, מה שמאפשר באמצעות ציוד מתאים לראות בהן את המצולם בראייה תלת-ממדית.

צילום סטריאוסקופי מבוסס על הראייה הטבעית בה שתי העיניים מביטות באובייקט משתי זוויות מעט שונות. כך נוצרת התמונה או הראייה התלת-ממדית והטבעית. אם נרצה להבין איך הראייה הייתה בלי הצלת ממד הזה, כל שיש לעשות הוא לעצום עין אחת ואז הראייה שלנו תהפוך דו-ממדית, ממש כמו צילומים רגילים.

מכאן שצילום סטריאוסקופי יוצר תמונות המורכבות משני דימויים כמעט זהים, המוצבים זה לצד זה. את התמונות יוצרת מצלמה סטריאוסקופית. את הצפייה בתמונות הללו, אלה שצולמו במצלמה סטריאוסקופית, מאפשר מתקן שנקרא "סטריאוסקופ" (ראו בתגית "סטריאוסקופ").


הנה הסבר על מצלמות סטריאוסקופיות:

https://youtu.be/AN34QUEayzQ


מצלמה סטריאוסקופית מודרנית:

https://youtu.be/hPNiAyUvgvo


ומשקפי הסטריאוסקופ:

https://youtu.be/TAE0nqj7KcU


כיום משתמשים בעיקרון הזה בסרטי תלת-ממד חדישים:

https://youtu.be/aZQYqgQxxwI


וסרטון תיעודי על הצילום הסטריאוסקופי:

https://youtu.be/K-0PCmtROKY?long=yes