• Strona tytułowa • F. Fale elektromagnetyczne • F.1. Optyka • F.1.5. Złudzenia optyczne

F.1.5. Złudzenia optyczne

Czerwone czy niebieskie?

Tarczę z nieprzezroczystego materiału z wyciętym otworem jak na rysunku powyżej malujemy w połowie na czarno, a w połowie na biało, tak aby granica między tymi kolorami przechodziła przez oś oraz w połowie otworu. Tarczę montujemy do wirownicy mogącej wprowadzać tarczę w szybki ruch obrotowy zarówno zgodnie, jak i przeciwnie do ruchu wskazówek zegara. Za tarczą montujemy czerwoną lampkę. Od przodu tarczę oświetlamy światłem białym (światło kierujemy na tarczę i ewentualnie dodatkowo osłaniamy, aby nie oślepiało widza).

Widza ustawiamy przed tarczą i zaczynamy nią obracać. Prędkość obrotów ustawiamy optymalnie dla każdego widza osobno, tak aby zmaksymalizować efekt (można pozwolić widzowi, aby sam kręcił korbą wirownicy). W zależności od kierunku obrotów widz widzi albo światło czerwone, albo zielono-niebieskie.

Wyjaśnienie: Oko ludzkie składa się z czopków i pręcików: pręciki rozróżniają czerń i biel, a czopki pozwalają nam na postrzeganie barw. W oku są trzy rodzaje czopków: odpowiedzialnych za rejestrację barwy czerwonej, zielonej i niebieskiej. Pobudzone światłem czopki przekazują do mózgu informacje o zarejestrowanym kolorze. Pobudzenie mocnym światłem powoduje, że czopek przez pewien czas (tzw. czas martwy, liczony w ułamkach sekund) nie jest w stanie zareagować na kolejny bodziec i potrzebuje chwili do powrócenia do stanu przed pobudzeniem.

Zajmijmy się najpierw sytuacją, w której tarcza obraca się w kierunku oznaczonym czerwoną strzałką, tzn. oko widzi najpierw czerwoną lampkę w okienku, a następnie czarną połowę tarczy. Tutaj najpierw czerwone czopki w oku pobudzane są przez lampkę… i nic więcej. Zasłonięcie lampki czarną połową tarczy nic nie zmienia (od koloru czarnego nie odbijają się żadne barwy), oko nie jest dodatkowo pobudzane i „pamięta” kolor czerwony. Widz widzi kolor czerwony.

Zajmijmy się teraz sytuacją, w której tarcza obraca się w kierunku oznaczonym niebieską strzałką, tzn. oko widzi najpierw czerwoną lampkę w okienku, a następnie białą połowę tarczy. Tutaj najpierw czerwone czopki w oku pobudzane są przez lampkę. Zasłonięcie lampki białą połową tarczy powoduje, że oko jest po ułamku sekundy (potrzebnym na obrót tarczy) dodatkowo pobudzane pełną paletą kolorów – od koloru białego odbijają się wszystkie barwy, ale… czerwone czopki są jeszcze uśpione po pobudzeniu lampką więc nie reagują. W momencie, gdy do oka docierają kolory odbite od białej połowy tarczy są w stanie zareagować tylko zielone i niebieskie czopki, i to tylko one przekazują informację do mózgu. Widz widzi kolor zielono-niebieski.