Новый физический фейерверк - Джирл Уокер

Часто на полотно для защиты наносится слой лака. Этот слой не содержит красителей и не усиливает ощущение глубины изображения. Наоборот, частичное поглощение света в нем обычно ухудшает впечатление от картины, приглушая цвета и даже делая неразличимыми некоторые оттенки.

Самое поразительное остаточное изображение (послеообраз), которое я видел, возникало после яркой вспышки в темной комнате. Я клал открытый журнал перед собой, а затем выключал свет. После того как мои глаза привыкали к темноте (около 10–15 минут), я устанавливал фотоаппарат со вспышкой рядом с головой и освещал пространство перед собой одиночной вспышкой. Вспышка была слишком яркой, чтобы я мог различить текст или рисунок в момент вспышки.

Если я не отводил взгляд в то время, пока слепящий свет гас, передо мной появлялось четкое изображение журнальной страницы, как будто она освещалась постоянным ярким светом. То, что я видел, — это, как говорят, послеобраз-позитив, поскольку светлые части журнальной страницы кажутся белыми, а темные — черными. Фотографии, рисунки и размер абзацев были легко различимы, я даже мог прочитать слова, хотя ничего из этого я не мог заметить во время вспышки. Примерно через 15 секунд послеобраз из позитивного превращался в негативный, в котором черное и белое менялись местами.

Если я включал вспышку дважды, я видел два наложенных послеобраза-позитива. Если я бросал монету во время вспышек, я видел два изображения монеты в разные моменты ее падения, как будто я рассматривал стробоскопическую фотографию. Иногда позитивный послеобраз может быть странным. Если я включал вспышку, когда моя рука находилась передо мной, а затем отводил руку за спину, я видел изображение моей руки в прежней позиции и при этом чувствовал ее присутствие за спиной. Если я включал вспышку, стоя и глядя в пол, а затем приседал на корточки, я видел далекое изображение пола, но по положению своего тела я знал, что пол должен быть ближе.

Однажды я увидел позитивный послеобраз на балетном спектакле. Во время перерыва я сидел с закрытыми глазами. Когда началось второе действие, я на мгновение открыл глаза и увидел поток яркого света. Как только я снова их закрыл, передо мной возникло изображение танцоров на сцене.

Я вижу похожие послеобразы, когда просыпаюсь в хорошо освещенной комнате. Когда я лежу с закрытыми глазами, я вижу только красный свет, пробивающийся сквозь мои веки. Я подношу руку к лицу, а затем на короткое время открываю глаза. Когда я их опять закрываю, я вижу послеобраз сначала в виде негатива, а затем — позитива. Если же я открою глаза на несколько минут, чтобы они успели привыкнуть к свету в комнате, я уже не могу добиться этого эффекта.

Эти разные позитивные послеобразы появляются, если я не отвожу взгляд, но сразу же стираются, если я двигаю глазами относительно головы. Как образуются послеобразы-позитивы и как образуются послеобразы-негативы?

ОТВЕТ • Причина появления позитивного послеобраза не вполне понятна. Возможно, мозг просто не успевает за время вспышки (это около миллисекунды) обработать информацию. Но кратковременная мощная вспышка света инициирует все необходимые фотохимические процессы в фоторецепторах, а потом мозг «не спеша» обрабатывает все сигналы. Появление следующего за позитивным негативного послеобраза, вероятно, связано с усталостью зрительной системы. Сильнее устают те группы фоторецепторов, которые сильно возбуждались ярким освещением, и изображения в этих местах становятся более темными, чем в местах, которые слабо возбуждались.

Наблюдая за движением маленькой светящейся точки в темной комнате, можно увидеть остаточное изображение, сходное с позитивным послеобразом из предыдущей задачи. Выключите свет, откройте глаза и после того, как через несколько минут ваши глаза адаптируются к темноте, покрутите перед глазами точечный источник света. Вы увидите, что за ним с небольшой задержкой движется другая светящаяся точка-призрак, за которой тянется слабый светящийся след-хвост.

Если реальная светящаяся точка темно-красного цвета, «хвостатый» призрак не появляется. Если основная светящаяся точка желтая или желто-красная, призрак (и, возможно, его след) могут быть бледно-голубого цвета. Однако если ваши глаза полностью адаптировались к темноте (адаптация происходит за 10–15 минут), призрак и его след всегда бесцветные, серые. Почему появляется хвостатый призрак и чем объясняется его цвет? Почему за темно-красной светящейся точкой призрак не следует?

ОТВЕТ • Призрачный источник света и его хвост являются, скорее всего, послеобразами, создаваемыми палочками-фоторецепторами, когда они освещаются реальным перемещающимся источником света. Для того чтобы палочки, глазные нервы и мозг опять смогли начать реагировать на свет, требуется некоторое небольшое время, поэтому в вашем сознании призрак появляется с задержкой. Если бы призрак возникал из-за инерционности зрения, этой задержки не было бы. Его хвост — это последовательность медленно затухающих послеобразов. Источник темно-красного света не создает послеобразов, поскольку чувствительность фоторецепторов в этой части спектра мала.

Почему призрак цветной, не совсем понятно, и этот вопрос редко обсуждается. Можно предположить, что это происходит из-за того, что сигнал от палочек взаимодействует с информацией о цвете, посылаемой колбочками, лежащими вдоль освещенного пути на сетчатке. Хотя считается, что палочки не могут посылать в мозг информацию о цвете, создается впечатление, что они способны блокировать информацию о цвете, идущую от колбочек. Когда желтый или желто-красный свет попадает на сетчатку, подавление информации о нем палочками приводит к тому, что он воспринимается как голубой — цвет, дополнительный по отношению к желтому. Подавление информации исчезает, когда глаз полностью настраивается на темноту. Тогда призрак кажется серым.

Узкий луч вашего фонарика пронизывает густую тьму. Внезапно в его луче возникает пара ярких огоньков, вы пугаетесь, но ваш страх исчезает, как только вы слышите ласковое мяуканье.

Почему глаза кошки кажутся светящимися, когда прямо на них направляется луч фонарика, но перестают светиться, едва она слегка отводит глаза? Почему на фотоснимках у человека иногда красные глаза?

У морского гребешка глаза состоят из хрусталика, толстой сетчатки и вогнутого зеркала, расположенного за сетчаткой. Его хрусталик — настолько слабовыпуклая линза, что она лишь слегка преломляет световые лучи и, следовательно, не может сформировать изображение. Кроме того, в отличие от нашего глаза, хрусталик моллюска расположен вплотную к сетчатке, так что преломленным лучам негде пересечься и сформировать изображение. Как же изображение образуется в глазах гребешка? Зеркало — отличный отражатель, но как биологическая система может иметь отражающую поверхность, которая по качеству соперничает с современными металлическими зеркалами?

ОТВЕТ • За фоторецепторами в сетчатке кошачьего глаза находится слой, отражающий свет, который потом идет обратно через рецепторы, так что у них появляется второй шанс этот свет поглотить. Эта удвоенная эффективность очень помогает выживать ночным бродягам. Когда вы посветите фонариком в глаза кошке, а кошка в этот момент посмотрит на вас, вы увидите часть света, отраженного от задней поверхности сетчатки ее глаз.