» «
ראייה
איך אנו רואים? מהו חוש הראייה?



אנו רואים תודות לעיניים כמובן. העיניים הן איברים משוכללים ביותר, מהמורכבים ביותר בגופנו. אבל אם נצטרך להסביר בפשטות את תהליך הראייה אז נסביר זאת כך:

אנו מביטים בדברים שמסביבנו. חפצים, בעלי חיים, בני אדם - כשקרני האור פוגעות בכל מיני דברים שכאלו, הן חוזרות לעיניים שלנו וחודרות דרך האישון שבעין. קרני האור פוגעות ברשתית, שנמצאת בצד האחורי של גלגל העין שלנו. שם נמצא עצב הראיה. הוא מעביר את המידע שהתקבל מאותן קרני אור, היישר אל מוחנו. המוח יודע לתרגם את האותות העצביים (אותות שקיבל מעצב הראיה) ו"רואה" את התמונה שהתקבלה בצבע מלא!

יפליא ודאי לדעת שהראייה שלנו מורכבת מאזור קטן במרכז העין, שבו רואים היטב, טבעת מסביבו שבה רואים תמונה מטושטשת ואזור גדול מסביב, שבו רואים רק בשחור לבן. כשאנו מביטים בדברים, אנו משוטטים עם העין ויוצרים לעצמנו תמונה ממקטעים שונים. כשאנו מתמקדים במשהו, אנו רק חושבים שאנו רואים מה שמסביבו. למעשה, ראינו אותם קודם והמוח הוא שמשלים לנו את התמונה מהזיכרון. זה מה שמוכיח את אמירת החוקרים שהמוח הוא איבר הראייה העיקרי שלנו, בעוד שהעיניים הן "רק" חיישנים.


הנה סרטון על הראייה וכיצד היא מתרחשת בעיניים:

http://youtu.be/Zw6R5Y1bcjo?t=23s


העיניים שלנו משוכללות הרבה יותר ממצלמות מודרניות:

https://youtu.be/OGqAM2Mykng


הסבר לילדים על הראייה:

http://youtu.be/VIn63OrYHmY


וילד חביב שמסביר איך אנחנו רואים צבעים:

http://youtu.be/BHwY0SqJ5ZU


הנה סרטון שמדגים את חוש הראייה וכיצד הוא פועל בעין:

http://youtu.be/gvozcv8pS3c?t=19s
ראיית מכונה
מהי ראיית מכונה?



ראיית מכונה (Machine vision) היא יישום של ראייה ממוחשבת לבקרת מכונות, רובוטים ותהליכים שונים. ראיית המכונה היא חלק מתחום הלמידה הממוחשבת, ענף בתחום הבינה המלאכותית שמאפשר למחשבים יכולת לזהות תבניות בנתונים חזותיים, ויזואליים. הם עושים זאת על סמך נתונים קודמים ותוך התבססות על חוקים שנוצרו מקבוצות נתונים שבהם נתקלו מחשבים בעבר.

הדוגמה הכי בולטת שבה אולי נתקלתם, של ראיית מכונה (Machine vision), היא הטכנולוגיה שמאפשרת לדפי פייסבוק לזהות פרצופים בתמונות בעצמם. כך גם פועלים מנועי חיפוש תמונות, שיודעים לאתר תמונות לפי התוכן שבתוכן, כמו תמונות עם בית, תמונות בצבעי אדום-ירוק וכדומה.

בהרבה מקרים ראיית מכונה משתמשת בדימוּת, כלומר היא לא משתמשת דווקא במידע שהתקבל ממקורות אופטיים לצורך הניתוח, אלא במידע אחר.

השימושים של ראיית המכונה הם מגוונים כבר היום ונעים מהנחייה ובקרה של רובוטים, דרך אמצעי ראייה לכבדי ראייה ועיוורים ועד ליישומים כבדים כמו פיקוח תעשייתי על תהליכי ייצור במפעלים, צפיית בעיות בריאות באמצעות חיישנים רפואיים אישיים, פיתוח של מנועי חיפוש ויזואליים מתקדמים, המשתמשים בראיית מכונה וכאמור גם זיהוי פנים בתמונות וסרטים.

העתיד מבטיח יישומים מרגשים בהרבה. דמיינו את הסמארטפונים של העתיד, שיצויידו בבינה מלאכותית ויוכלו לעשות פעולות חכמות במיוחד עם המידע הויזואלי שהצטבר בתמונה שצילמתם במצלמת הטלפון, דמיינו רחפנים שמזהים ונמנעים ממכשולים כדי להביא משלוחים ללקוחות מבלי להשדד בדרך, דמיינו מערכות רמזורים והכוונת תנועה שחוזות פקקי תנועה ומשחררות אותם לבד, רובוטים מאבטחים ש"רואים" בני אדם ומזהים מיידית מבוקשים, חשודים וכדומה. אלה רק דוגמאות קטנות...

אז אם ראיית המכונה מאפשרת למחשבים לראות את העולם, היא תאפשר למחשבים למצוא בו דפוסים ותבניות שיוצרים הגיון ולפעול כדי להפוך אותו למקום טוב ובטוח יותר.


הנה הטכנולוגיה של ראיית המכונה:

https://youtu.be/luuLcY30fQQ


ראיית מכונה היא הכרחית למכוניות האוטונומיות של העתיד, למשל מכונית העתיד ללא נהג הזו:

https://youtu.be/0DS9PY6iaxE


אפליקציה לזיהוי ומידע על מוצרים בראיית מכונה:

https://youtu.be/uNy6Nt4F13o


זרוע רובוטית עם ראיית מכונה:

https://youtu.be/H01QG_EAMyw


וסרטון תיעודי על ראיית מחשב (Computer Vision):

https://youtu.be/eQLcDmfmGB0?long=yes
היסט
מהו היסט?



קרה לכם שנסעתם במכונית וראיתם מרחוק את ההרים? האם שמתם לב שבעוד שהעצים והמבנים הקרובים נעו במהירות אל מול עיניכם, ההרים זזו לאט?

לאשלייה הזו, שבה מה שרחוק נע לאט ומה שקרוב נע במהירות, קוראים פרלקס, או בעברית "היסט" (Parallax). אלו שמותיה של תופעה שבה הדברים הרחוקים נראים כאילו הם נעים לאט, בעוד שעצמים קרובים נעים מהר יותר.

בתופעת ההיסט משתמשים כבר שנים רבות לחישוב מרחקים של עצמים מרוחקים. כך למשל ניתן לחשב בעזרת ההיסט את המרחק מאיתנו אל השמש או כוכבי הלכת.

רעיון הפרלקס מנוצל כיום במשחקי מחשב ובעיצוב אתרי אינטרנט כדי לתת אשליית עומק. בשיטה זו של גרפיקת מחשב מניעים את הרקע של המשחק או האתר לאט יותר ביחס לתוכן האתר או לדמויות העיקריות במשחק, מה שיוצר אפקט חזותי של עומק ותנועה שנראית כמו תלת מימד.


כך מתרחש ההיסט:

http://youtu.be/iMnvakdfIUM


בעזרת ההיסט ניתן למצוא את המרחק אל גרמי שמיים קרובים:

http://youtu.be/rngRC9WbOxk


והנה הסבר מתמטי של חישוב ההיסט:

http://youtu.be/53rqXj5CLFs
מנסרה
מהי מנסרה?



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

ראייה

משקפיים
איך מייצרים משקפיים?



שאלתם את עצמכם פעם איך נוצרות משקפיים? - ייצור המשקפיים מתחיל מדיסקים עשויים פלסטיק, שמהם מייצרים את העדשות. לכל דיסקית כזו מתיאימים במעבדה שכבת הגנה מפלסטיק, כדי שהעבודה על העדשה לא תפגע בצידה השני. מכונת שיוף שמותאמת למספר המשקפיים הנחוץ ללקוח מתחילה בעבודתה. לאחר גמר השיוף, כשהדיסקית של קודם הפכה לעדשה, מחליקים ומלטשים את החריצים והחיספוס שעל העדשה, בעזרת מים בטמפרטורה של בדיוק 66 מעלות, כדי שצורתה של העדשה לא תשתנה כלל.

מסירים את ההגנה על העדשה ובעזרת מכשיר בשם "לנסומטר" מוודאים שהעדשה מדויקת ומתאימה בדיוק למרשם שהזמין הלקוח. עכשיו מנקים את העדשה היטב, בתהליך מאד מדויק ומצפים אותה בלכה מיוחדת, כדי שתהיה עמידה בפני שריטות. לאחר ייבוש הלכה במשך 3 שעות, מטפלים בעדשה בציפוי שגורם לה להיות שקופה ביותר. ציפוי זה נקרא "אנטי-רפלקס" והוא מבוצע בתנור מיוחד.

כל שנותר עכשיו הוא להכניס את מסגרת המשקפיים למכונה שמודדת את המסגרת וחותכת את העדשות בדיוק לפי צורת המסגרת. שטיפה וליטוש אחרונים, בעזרת זרם מים עדין ומלבישים את העדשות על המסגרת. יש מסגרות שמחייבות קדיחה כדי להבריג בורג בעדשה ואז מבריגים והעדשה מולבשת בתוך המסגרת היטב.


הנה סרטון על ייצור עדשות המשקפיים במפעל:

https://youtu.be/BCH1SEYbrVA


סרט תיעודי שמסביר בפירוט איך מייצרים משקפיים:

https://youtu.be/Ef2_aaYpZSI?long=yes


ושליטת ענקית אחת על התחום היא שמייקרת את המשקפיים כל כך:

https://youtu.be/voUiWOGv8ec?long=yes
עין
איך בנויות העיניים?



העין האנושית היא האמצעי שלנו לקלוט את קרני האור, מעין חיישן משוכלל שברא לנו הטבע. קרני האור פוגעות בדברים שונים מסביבנו וחוזרות לעין. הקרניים חודרות דרך האישון שבעין והאור פוגע ברשתית, שבצידו האחורי של גלגל העין. מהרשתית מעביר עצב הראיה את המידע על האור אל מוחנו. המוח מפענח את התמונה ו"רואה" אותה בצבעים.

למעשה, אזור קטן במרכז העין הוא האחראי לעיקר הראייה שלנו. בו רואים היטב, כשמסביבו טבעת שבה רואים תמונה מטושטשת ואזור גדול יותר מסביב, שבו אנו רואים רק בשחור לבן. כשאנו מביטים בדברים, אנו משוטטים עם העין ויוצרים לעצמנו תמונה ממקטעים שונים שנקלטים במרכז העין. כשאנו מתמקדים במשהו, אנו רק חושבים שאנו רואים מה שמסביבו. למעשה, ראינו אותם קודם והמוח הוא שמשלים לנו את התמונה מהזיכרון. את הצבעים והדיוק שמסביב איננו חווים באמת.


הנה סרטון על מבנה העין האנושית:

http://youtu.be/f6T5CqfpE7k


כך התפתחו העיניים שלנו:

http://youtu.be/qrKZBh8BL_U


סרטון שמדגים את חוש הראייה וכיצד הוא פועל בעין:

http://youtu.be/gvozcv8pS3c?t=19s


והעין מקרוב ובהילוך איטי, כך שרואים את הרטט העדין של האישון:

https://youtu.be/Fmg9ZOHESgQ?t=17s
קליידוסקופ
מהו קליידוסקופ?



את הקליידוסקופ (Kaleidoscope) המציא סר דייוויד ברוסטר ב-1816. הקליידוסקופ היה אז מכשיר אופטי, שבעזרתו המחישו צורות סימטריות שונות. כיום משתמשים בו בעיקר לשעשוע. הוא מבוסס על צורות סימטריות בשלל צבעים, כשכל סיבוב של הגליל מציג תבנית חדשה מתוך מגוון של צבעים ותבניות, שמשתנה כשמסובבים את הקליידוסקופ.

הקליידוסקופ בנוי כצורת גליל שיש בו מראות. במראות הללו משתקפים עצמים שונים, כמו שברי זכוכית צבעוניים שלרוב מוכנסים לתוכו. כשמביטים פנימה דרך חור בקצה הגליל, והאור נכנס מהקצה השני, ההשתקפויות המשתנות של שברי הזכוכית הללו יוצרות תמונות סימטריות ומהממות ביופיין. התמונות שנוצרו יוצרות לא פעם תבניות חוזרות ומרתקות, שההשתקפויות מכפילות להמון צדדים ויוצרות להן עומק וממדים מרהיבים.

המילה הקליידוסקופ לקוחה מהשפה היוונית ופירושה "צופה בתמונה יפה".


זה מה שרואים בקליידוסקופ:

http://youtu.be/peZ-MjD9pgk


הנה צורות קליידוסקופיות:

http://youtu.be/9GMtj_-3BOc


קליידוסקופ מראות הופך הכל לקסום:

http://youtu.be/zCFdLrXI3yM


צורות מתחלפות:

http://youtu.be/_OJ7fsZREgo


כך יוצרים קליידוסקופ בעצמכם:

https://youtu.be/Z2TDK_OQWU0


או אחד הבנוי אחרת לגמרי:

https://youtu.be/6_8omObsfgM
משקפיים
מי המציא את המשקפיים?



כבר בשנת 300 לפני הספירה השתמשו בעדשות זכוכית כדי להגדיל ולהצית אש. נותרו עדויות עמומות גם על משקפיים לתיקון ראייה, שנוצרו בשנת 1280 בפירנצה שבאיטליה. העדויות מציינות שניים - נזיר בשם אלסנדרו דלה ספינה וידידו הפיזיקאי סלבינו דלי ארמטי, שאיבד את ראייתו הטובה בניסויים אופטיים שעשה ואז הרכיב לעצמו משקפיים ראשונים, בעלי עדשות קמורות. הם תיקנו בעייה לסובלים מרוחק-רואי (היפרמטרופיה), מי שלא ראו היטב עצמים קרובים, או בקיצור משקפי קריאה.

עד המאה ה-15 נגזר על מי שראייתו למרחק נחלשה להסתובב ולתפקד עם ראייה מטושטשת. לא גורל קל ובטח לא למי שמתפרנסים מעבודה שמחייבת ראייה טובה. המצאת העדשה הקעורה בשנת 1451, על ידי ניקולס מהעיר קוסה יצרה אפשרות לפתרון והייתה האות לתחילת תיקון הראייה למי שלא ראו טוב למרחקים.

לא ידוע מי פיתח את משקפיים לסובלים מקוצר ראייה, אך ידוע שהיה זה בסביבות שנת 1482, כשפותחו והקלו לראשונה על אנשים שאינם רואים טוב לרחוק אלא רק עד למרחק קצר. סיפורים מאותה תקופה מציינים את האפיפיור לִיאוֹ ה-10 כמי שחבש משקפיים בעת הציד והתפאר שבזכותם ראייתו למרחוק משתפרת.

המצאת הדפוס והרחבת מעגל ההשכלה בתקופת הרנסאנס הכניסו רבים למעגל הקוראים. אך במקביל להתרבות יודעי קרוא וכתוב נוספו גם רבים שנזקקו עתה למשקפי קריאה. רוכלים נודדים החלו למכור משקפי קריאה זולים וכל אדם התאים משקפיים כאלה לעצמו. הופעת העיתונים במאה ה-17 תחזק עוד יותר את הצורך במשקפי קריאה. עד היום אלה משקפיים זולים הנמכרים אפילו בשווקים.

כך הפכו המשקפיים מצד אחד סמל לחוכמה והשכלה ורבים מבני האצולה והמעמד הגבוה צוירו כשהם עוטים משקפיים. מצד שני המשקפיים נתפסו בחברות מסוימות כמשהו שלא יאה לשימוש פומבי. בצרפת ובאנגליה למשל נהגו להשתמש בהם רק לזמן קצר או בחדרי חדרים. למשל, כדי לזהות אדם למרחוק או לקרוא ספר בבית הפרטי. במאה ה-19 השתמשו בני המעמד העליון במוֹנוֹקֶל, משקף בודד ומחובר בשרשרת. השימיש בו היה לרגע, כשהיה צריך לבחון משהו. מיד לאחר מכן הוחזר המונוקל למקומו.

רק במאה ה-20 הפכו המשקפיים לאביזר אופנה שלא מתביישים בו. אנשים חובשים משקפיים למשך שעות ארוכות. דוגמאות המשקפיים, כמו גם מגוון הסוגים והצורות המשווק להמונים, הם רבים מספור ופופולאריים מתמיד.


הנה תולדות המשקפיים:

https://youtu.be/n79rWGQqPaY


תולדות משקפי גברים משנות ה-30 ועד היום:

https://youtu.be/wwM9mnw4v4s


ומשקפי נשים מאז שנות ה-30:

https://youtu.be/lBKJIQj73Ks


כך מייצרים את העדשות:

https://youtu.be/E91a7nBkkR8


וכך מלטשים אותם לכל אחד ואחד, לפי צרכי הראייה שלהם:

https://youtu.be/RYrG3G8nhhA


מונוקל
למה שימש המונוקל?



מונוקל (Monocle) היה משקף בודד, חצי משקפיים, שגברים עשירים במאה ה-19 השתמשו בו לראיה. לאחר המצאת המשקפיים הפסיקו להשתמש בו, במיוחד משום שהוא היה לא שימושי וקשה להחזקה בארובת העין. בכל שינוי של הבעת פנים, יכול היה המונוקל ליפול מהעין.

במסגרת הנטייה לרטרו, מנסים מדי פעם להחזיר את המונודל לאופנה הגברית, אבל הוא בעיקר סמל סטטוס לאנשים עשירים ומשועממים שיש להם כבר הכל.


הנה המונוקל:

http://youtu.be/uA_BCbh88rg?t=7s


והנה פרסומת למונוקל תלת ממדי חדשני:

http://youtu.be/QsQ6MpC1dzU
מי האגרופן של עולם החי?



שמו של חסילון המנטיס (Mantis Shrimp) מטעה, שכן הוא אינו חסילון ואינו מנטיס (גמל שלמה). זאת על אף שהוא מזכיר את שניהם. החסילון הזה מרבה להתבודד ומבלה שעות רבות בהמתנה לטרף במחבוא שלו. ויש לו את הכוח הרב של החבטה שלו. למנטיס, המכונה "אגרופן", אגרופים אימתניים, בעלי חבטה חזקה במיוחד שמשתווה לכוח של קליע רובה ומחסלת בבת-אחת את קורבנותיו.

ליצור עם הצבתות האימתניות יש יכולת ראייה מעולה, כנראה הטובה בממלכת החי, שמאפשרת לו אבחנה מעולה. ראיה כזו היא הכרח כדי לספק לו מידע מדויק על מיקום והמרחק שלו מהטרף ולאפשר לו לחסלו במכה אחת של הצבתות.

חסילוני המנטיס, שלא כסרטנים אחרים, יוצאים לא פעם "לאכול בחוץ".. הם יוצאים ממחבואם ורודפים אחרי טרף חי כדי לצוד אותו.

המנטיס שרימפ הוא גם מהיצורים שמאירים בגופם בתקופת החיזור. אזור מסוים בשריון שלו פולט אור פלואורסצנטי, המזכיר אורות ניאון זוהרים. אור זה מיועד לעיני הנקבות ונועד למשוך אותם לזכר.


הנה מנגנון האיגרוף האימתני של המנטיס שרימפס:

http://youtu.be/DtNAqK_V-lg


וכך הוא מנתץ צדפה באגרופיו:

http://youtu.be/i-ahuZEvWH8


בהילוך איטי:

http://youtu.be/ti2Uoc1RXuQ


מארבים וקרבות איגרוף נגד סרטנים:

http://youtu.be/U11DgbefmQQ


והנה סרטון מעמיק בנושא:

http://youtu.be/LXrxCT0NpHo


מתיחה שמראה אותו פותר את חידת הקוביה ההונגרית:

http://youtu.be/0uTdTRXNdEY

מה הפלא של השפירית?



השַׁפִּירִית (Dragonfly) היא מהחרקים המדהימים ביותר בטבע. כבר 300 מיליון שנה שהשפירית לא השתנתה והיא נחשבת אחת מבעלי החיים הכי ותיקים בעולם. בעידן הפחם היו בעולם שפיריות ענק, שמוטת כנפיהן הייתה כ-70 סנטימטרים!

השפירית היא גם מהחרקים המעופפים הכי מהר. למעשה, מדובר בשיאנית המהירות של עולם החרקים - השפירית היא החרק המהיר בעולם.

כמו אצל בעלי חיים רבים, צבעיה החזקים של השפיריות הם צבעי אזהרה, שנועדו להרחיק טורפים מהן. לעיתים הם משמשים גם להטעיה של הטרף ובהקשרים מסוימים להסוואה.

יש לשפירית גם ראייה מדהימה. היא משתמשת בשתי עיניה המשוכללות, כדי להגן על עצמה מטורפים ולאתר טרף במהירות. בכל אחת משתי עיניה יש לה 29 אלף עדשות שמציגות לה תמונת עולם מדויקת להפליא. הלוואי עלינו... בעצם איך קונים עדשות מגע לכל כך הרבה עדשות בעיניים?


הנה השפירית:

https://youtu.be/q5-KoPvZDIU


כך היא נראית מקרוב:

https://youtu.be/JFEP8Tlkz1Q


כך רואה השפירית תנועות מהירות מסביב:

https://youtu.be/m5XUdvBO_TE


סרטון תיעודי על השפיריות:

https://youtu.be/edW30jsCy6M?long=yes


סביבת המחיה של השפיריות:

https://youtu.be/knlXTU1R_rE?long=yes


ועוד סרט תיעודי על השפירית המופלאה:

https://youtu.be/vZO4rhjsnLA?long=yes
איך נולד המיתוס שאכילת גזר משפרת את הראייה?



היום כולם יודעים שמדובר במיתוס. הגזר לא משפר את הראייה שלנו. אבל מאיפה באה השמועה שכן מלכתחילה? כיצד נולדה האגדה שאכילת גזר תשפר את ראייתנו? -

ובכן, מדובר במיתוס שהתפשט בשנות ה-40 של המאה הקודמת. המקור הוא בקמפיין הטעייה שעשו הבריטים במלחמת העולם השנייה, כדי להסוות את קיומה של מערכת מכ"ם מעולה שפותחה על ידם והצליחה לזהות מטוסים גרמניים ולהפילם בכמויות. השיפור הזה בהפלות התבסס על טייס בריטי שכונה "הצלף", משום שהוא הרבה לפגוע במטוסים הגרמניים של הלופטוואפה ולא פספס.

כדי למנוע מהנאצים לרגל בכדי לגלות את סודות מערכת המכ"ם החדשנית, הפיצו בעיתונים וברדיו הבריטיים ש"הצלף" אוכל הרבה גזר, מה שמאפשר לו לראות היטב ולפגוע במטוסי האויב. מכאן גם באה ההמלצה לציבור לאכול הרבה גזר, כי אכילת גזר משפרת את הראייה של הטייסים שלהם, אז בטח תסייע גם לדורות הבאים. הנאצים התבלבלו מהמידע הזה והתחילו לאכול גזר...


הנה הסיפור של הגזר והראיה כחלק מההטעיות הצבאיות במלחמת העולם השנייה:

https://youtu.be/sGZkBj70rzQ
מהן העדשות הביוניות שיעניקו לנו ראיה של נץ?



עדשות משפרות ראיה שפותחו לאחרונה על ידי גארת' ווב, אופטומיטריסט מקנדה. העדשות שפיתח ווב מבטיחות למתקינים אותן ראיה ברמה של פי 3 מראיה של 6/6, שהיא הראיה המושלמת של ימינו. הממציא, גארת' ווב, מבטיח שבעזרת העדשות שפיתח ניתן יהיה לראות מהי השעה, בשעון שנמצא 10 מטרים מכם!

מדובר בעדשות קבועות שיוחדרו לעין בתהליך מהיר בן 10 דקות בלבד, ללא כאבים. מלבד השיפור המדהים בראיה, הן מתיימרות לא להתבלות במשך השנים.

הסוד של העדשות הוא שהן בעצם מצלמות דיגיטליות מיניאטוריות שפועלות על אנרגיית הגוף. הן בעלות יכולות מיקוד מהירות מאלה של העין האנושית. הממציא רשם פטנט גם על מערכת אופטית זעירה שמאפשרת את התפקוד של העין הביונית הזו בצורה מיטבית.


סיפור העדשות המשלשות את הראיה:

https://youtu.be/H6P-0eZEY0E?t=2m48s&end=3m47s


הנה הרצאת וידאו של גארת' ווב על ההמצאה שלו:

https://youtu.be/GBuVnW4wk_k


ועדות הממציא:

https://youtu.be/qP7asPQl-QE
של מי העיניים המתוחכמות ביותר בטבע?



חסילון המנטיס (Mantis shrimp) ידוע כ"מתאגרף", בשל יכולת החבטות שלו, כשהוא צד. אבל לא רק "בוקסים" יודע החסילון הזה לתת. עיניו נחשבות למשוכללות והמתוחכמות ביותר בעולם החי. לחסילון המנטיס עיניים צבעוניות, הנישאות על גבי מעין גבעולים ונעות באופן עצמאי זו מזו. העיניים הללו, המתוחכמות ביותר בעולם החי, מקנות לו את יכולת ראיית הצבע הטובה ביותר על כדור הארץ, כמו גם זיהוי צורה ותנועה. לכל עין מעיניו של חסילון המנטיס יש תפיסת עומק משל עצמה.

עיניו של המנטיס הן לא רק יפות ומרשימות אלא גם מהמשוכללות והמתוחכמות ביותר בטבע. המנטיס שרימפ מצויד ביכולת ראיית צבע שהיא מורכבת במיוחד וכל עין שלו יכולה לפעול באופן עצמאי. ראייתו של חסילון מנטיס מאפשרת לו לראות לא פחות מ-12 צבעי יסוד, פי 4 מהראיה האנושית. היא מאפשרת לו גם הבחנה מדויקת הרבה יותר בין פרטים ותפיסה תלת-ממדית מדהימה.

נראה שחוש הראיה המפותח של החסילון, שככל הנראה מסייע לו באיתור מזון ובני זוג, יכול להעשיר גם את המדע והטכנולוגיה המודרניים. מדענים מדברים על האפשרות ללמוד ממערכת הראיה המשוכללת של המנטיס שרימפ, כדי לשפר מערכות אופטיות, מתקני צילום של לוויינים, אמצעי ראיה לחלליות ועוד. יתרון מיידי יכול לצמוח מהידע שנרכש מהמנטיס לפיתוח מערכות מודרניות לקריאת יותר מידע דיגיטלי בזמן אמת, מהסוג המאוחסן במדיה הקיימת, כמו תקליטורים ו-DVD. לימוד יכולות הראיה של חסילוני השרימפ יכול להעשיר טכנולוגיות כאלו, שיודעות כיום לקרוא צבע אחד בלבד. חיקוי של מנגנוני הראיה של החסילון הזה יוכל להביא מדיות כאלה למצב שיזהו את כל ספקטרום גלי האור, מהאולטרה-סגול ועד לאינפרא-אדום.


הנה סודות הראיה המתוחכמת של חסילון המנטיס ותרומתה לאגרופים שלו:

http://youtu.be/zKkq_Qalq1U


מבט מקרוב על עיניו של חסילון המנטיס:

http://youtu.be/7mMPp2zVbFg


מנגנון הראייה הייחודי שלו:

http://youtu.be/glOsvm9t7ec


ומצגת וידאו של יכולותיו:

http://youtu.be/s94qOQkH2ow
האם גזר אכן משפר את הראייה?


כולנו מאמינים שאכילת גזר תורמת לראיה שלנו, נכון? הרי האימהות שלנו ניסו לשכנע אותנו לאכול גזר כי זה ישפר לנו את הראייה?

ובכן, מדובר באגדה בלבד וגזר אינו משפר את הראייה. הוא אמנם עשיר בוויטמין A שחיוני לראייה, אבל מדובר בוויטמין ששייך לקבוצת הוויטמינים המסיסים בשומן ומכיוון שהוא מתפרק בגוף, היעילות שלו נפגעת מאד. לפיכך, צריכת יתר של גזר עלולה להביא במקרה הפחות גרוע לעודף של ויטמין A ובמקרים קיצוניים גם להרעלה.

אז אם נאכל גזר, זה לא שהראייה שלנו תיפכגע אבל שיפור בה לא ממש נראה. כי לא מספיק שגזר יכיל ויטמין A בכמות גדולה, משהו היה צריך לעצור את ההתפרקות של הוויטמין הזה בגוף שלנו ובינתיים זה עוד לא הומצא.

אגב, סתם שתהיו בעניינים - עודף של ויטמין A בגופנו, יכול לגרום במקרים קיצוניים אפילו להרעלה. אבל אם כן לתת קרדיט לאמא'לה האוהבת שלנו, אז אכילה דלה של מזון עם ויטמין A עלולה לפגוע בראייה שלנו. זה כן, כי גופנו לא מייצר בטא-קרוטן ולכן הוא חייב לקלוט אותו ממקורות חיצוניים. החומר הזה מצוי בשפע בהרבה פירות וירקות כתומים, שהגזר הוא אחד מהם. אבל גם בטטה וגם פירות כמו מנגו, משמש ומלון ואפילו כרוב ותרד מכילים אותו.

אז מאיפה באה השמועה הזו שגזר ישפר את ראייתנו? - מדובר במיתוס שהתפשט בשנות ה-40 של המאה הקודמת. המקור הוא בקמפיין הטעייה שעשו הבריטים במלחמת העולם השנייה, כדי להסוות את קיומה של מערכת מכ"ם מעולה שפותחה על ידם והצליחה לזהות מטוסים גרמניים ולהפילם בכמויות. השיפור הזה בהפלות התבסס על טייס בריטי שכונה "הצלף", משום שהוא הרבה לפגוע במטוסים הגרמניים של הלופטוואפה ולא פספס.

כדי למנוע מהנאצים לרגל בכדי לגלות את סודות מערכת המכ"ם החדשנית, הפיצו בעיתונים וברדיו הבריטיים ש"הצלף" אוכל הרבה גזר, מה שמאפשר לו לראות היטב ולפגוע במטוסי האויב. מכאן גם באה ההמלצה לציבור לאכול הרבה גזר, כי אכילת גזר משפרת את הראייה של הטייסים שלהם, אז בטח תסייע גם לדורות הבאים. הנאצים התבלבלו מהמידע הזה והתחילו לאכול גזר...


הנה הסיפור של הגזר והראיה כחלק מההטעיות הצבאיות במלחמת העולם השנייה:

https://youtu.be/sGZkBj70rzQ


הבסיס המדעי והסיפור באנגלית:

https://youtu.be/w3DNScZYvYY


הנה הרצאת וידאו קצרה על גזר וראייה:

https://youtu.be/1-mZC79E1V0
איזה ויטמין A שבגופנו מסייע לנו לראות היטב?



ויטמין A הוא האחראי לראיה הטובה שלנו בכלל ובחושך בפרט. הויטמין הזה כה חיוני לראייה תקינה, בייחוד בלילה, שכדאי לצרוך אותו במזון. אפשר למצוא אותו במזונות כמו חלבון של ביצה, חלב מלא, חמאה, שמנת, כבד ושומנים מהחי.


הנה סרטון על ויטמין A והראיה הטובה, אפילו בחושך:

http://youtu.be/dcw1m31zuTE


ולפעמים אנו רואים מצוין אבל מותחים אותנו:

http://youtu.be/f9V6szfx7xY
למה הזכוכית שקופה?



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 והם לא בולמים את האפשרות לראות דרכה. אגב, קרינה אולטרה-סגולה (על-סגול) לא עוברת דרך הזכוכית, בשל תכונה מיוחדת שיש לה.


הנה ההסבר לשקיפות של הזכוכית:

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


והנה הסבר נוסף על הסיבה שזכוכית שקופה:

http://youtu.be/7gnG1UvhgMA


איך פועלת המראה? איך אני רואה את עצמי במראה?



מראה (mirror) או ראי היא מתקן שמחזיר את קרני האור וכך מאפשר לראות את מה שניצב מולו ומשתקף בו.

המראה השטוחה שאנו מכירים עשויה מזכוכית שמאחוריה מודבקת שכבת מתכת דקה, ממתכות כמו כסף שמשקפת את הנוף או מה שניצב מולה.

המראות נולדו כשהסתבר לאדם הקדמון שניתן להביט לתוך צלוחיות מים ולראות את עצמו. בערך ב-6000 לפני הספירה, נמצאו זכוכיות געשיות, שנוצרו באופן טבעי בפעילות של הרי געש, והאדם גילה שהן מאפשרות לראות בהן כמו במים.

זה היה בשנת 2,000 לפני הספירה, כשהחלו ללטש סלעים בכדי שישמשו כמראות. רק בשנת 1835 יצר כימאי גרמני בשם יוסטוס פון ליביג את מראת הזכוכית-כסף שבה אנו משתמשים כיום.


הנה סרטון שמציג ילדים מול מראה:

http://youtu.be/29DQ32-Kj-U


מראות מיוחדות שעושות אמנות:

http://youtu.be/BZysu9QcceM


כך מגיבות חיות בטבע למראה שהוצבה שם:

http://youtu.be/GaMylwohL14


והנה העולם של המראות המעניינות בתכנית גלילאו:

https://youtu.be/Ofh_yBc5fdY?t=1m21s&end=12m20s?long=yes
איך אנשים נראים כענקים בחדר איימס?



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


והסבר מפורט של האשלייה החכמה הזו:

http://youtu.be/hCV2Ba5wrcs
איך אנו רואים צבעים?



צבע (Color) הוא תכונה פיזיקלית של האור. הראייה היא קליטת האור המוחזר מעצמים שונים מסביבנו ותרגום של התכונות הפיזיקליות השונות שלו, כשכל תכונה פיזיקלית מתבטאת בתכונת צבע שאנו מכירים.

כך יהפכו תכונות פיזיקליות כמו אורך גל, תדירות, משרעת וכדומה, לתכונות אור שונות - צבע, ניגודיות (קונטרסט), בהירות ועוד. את התכונות שאנו קולטים מהעצם שהחזיר את האור, יפרש מוחנו כתמונה שלו. עצם נראה הוא בעצם אוסף תכונותיו כפי שנקלטו בעינינו.

את הצבע אנחנו רואים על פי האופן שבו חושינו קולטים את אורך הגל של האור. ברשתית העין שלנו יש 3 קולטני אור. כל אחד מהם "מתמחה" באורך גל שונה. כל אורך גל מקביל לאחד משלושת הצבעים - אדום, ירוק וכחול (באנגלית יש לזה ראשי תיבות: RGB).

מיליוני הצירופים של תגובות הקולטנים שברשתית העין שלנו, הם המקור למגוון העצום של כ-10,000,000 גוונים שונים שאנו יכולים לראות.

אגב, עיוורי צבעים יכולים למצוא את שורש הלקות ברשתית העין שלהם. עיוור צבעים סובל מפגם באחד מהקולטנים או יותר. קולטן פגוע או פגום מלידה הוא שגורם לעיוורון צבעים. פגיעה בקולטן אחד יפגע בהבחנה בין שני צבעים. פגיעה בכמה קולטנים יכולה להוביל לעיוורון צבעים מוחלט.


כך אנו רואים צבעים:

https://youtu.be/l8_fZPHasdo


מהם הצבעים שאנו רואים:

http://youtu.be/b5JgooGgwtQ


הצבעים יכולים ממש להטעות את העין:

https://youtu.be/JHT-VHOFDFY


ולמעשה מדובר בגלים אלקטרומגנטיים ובאורכי הגל השונים:

https://youtu.be/O0PawPSdk28
איך פועלת מראה חד-כיוונית?



האם רציתם פעם להבין כיצד אפשר לראות דרך מראה מה קורה מאחריה? וכיצד מצד אחד רואים את הצד האחר ובצד השני לא?

את המראה המיוחדת הזו מכנים לא פעם מראה חד-כיוונית (One-way mirror). מראות כאלה ניתן למצוא לא פעם בחדרי חקירות של המשטרה. היושבים בחדר החקירות שבצידה האחד לא יכולים לראות את הצופים בהם, בעוד שהצופים יכולים לראותם ללא בעיות. גם מסדרי זיהוי מתבצעים לא פעם דרך מראות כאלה, כדי שהחשודים לא יראו מי העדים שצופים בהם ומזהים אותם.

אבל השם המקצועי של המראה המיוחדת הזו הוא "מראה מוכספת למחצה". בניגוד למראה רגילה שבה ציפוי המתכת משקף את כל האור, ציפוי המתכת של המראה הזו הוא חצי שקוף. כלומר, חצי מהאור הפוגע בו מוחזר, כמו בכל מראה, בעוד שהחצי השני של קרני האור, עובר דרכו. לכן המראה הזו היא בעצם חצי מראה וחצי חלון.

אבל עוד מרכיב חשוב שבהסבר לראיה החד-צדדית שהמראות הללו מאפשרות הם הפרשי עוצמות האור שבשני החללים. בעוד שהאור בחדר החקירות הוא מלא, בחדר שבו נמצאים הצופים בו, צריכה עוצמת האור להיות חלשה מאד ואפילו חשוכה. מכאן שעוצמת האור החזקה שבחדר החקירות יוצרת מראה מושלמת למתבונן בה מתוכו וכך הוא אינו יכול להבחין באנשים שצופים בו מהחדר השני, החשוך יחסית. זה יכול, אגב, לקרות גם במשקפי שמש, או בחלון רגיל. זה יקרה כשאתם נמצאים בצד המואר ולא רואים דרכו דבר.

בצורה כזו מה שרואים משני הצדדים הוא זהה - מעט מאד ממה שקורה בחדר החשוך שמוסתר לחלוטין על-ידי התמונה החזקה של המתרחש בחדר החקירות המואר.


הנה המראה החד-כיוונית בקולנוע:

https://youtu.be/fkHlhiG0h70


כך פועלות מראות חד-כיווניות:

https://youtu.be/4kKL32opewI


הסבר נוסף:

https://youtu.be/XKuF1eT1Cqc


במשטרה משתמשים במראות חד-כיווניות כדי לאפשר זיהוי של חשודים מבלי שהם עצמם יראו מי מעיד נגדם:

https://youtu.be/Ofh_yBc5fdY?t=8m55s&end=9m29s
למה גלגל נראה כאילו הוא מסתובב לאחור?
מהן עיני התשבץ של השפירית והזבוב?
מהן משקפי הגוגל גלאס?
איך אנחנו רואים בחשיכה?
איזה עוף הוא החכם בטבע?


אֵאוּרִיקַה - האנציקלופדיה של הסקרנות!

העולם הוא צבעוני ומופלא, אאוריקה כאן בשביל שתגלו אותו...

אלפי נושאים, תמונות וסרטונים, מפתיעים, מסקרנים וממוקדים.

ניתן לנווט בין הפריטים במגע, בעכבר, בגלגלת, או במקשי המקלדת

בואו לגלות, לחקור, ולקבל השראה!

אֵאוּרִיקַה - האנציקלופדיה של הסקרנות!

שלום,
נראה שכבר הכרתם את אאוריקה. בטח כבר גיליתם כאן דברים מדהימים, אולי כבר שאלתם שאלות וקיבלתם תשובות טובות.
נשמח לראות משהו מכם בספר האורחים שלנו: איזו מילה טובה, חוות דעת, עצה חכמה לשיפור או כל מה שיש לכם לספר לנו על אאוריקה, כפי שאתם חווים אותה.