Skip to main content
פעילויות

אשליית כיוון הסיבוב

עליקמא מסתובב בכיוון אחד, אבל נדמה לנו שהוא מסתובב בכיוון ההפוך. מדוע?

אנחנו רואים את העולם באופן תלת-מימדי. מה שמאפשר לנו לראות כך את העולם הן שתי עיננו. כל עין רואה תמונה קצת אחרת, והמוח המחבר אותן מפענח את התמונה המשותפת בצורה תלת-מימדית. הראייה האנושית היא ראייה סטריאוסקופית. אבל המוח האנושי מסוגל במקרים רבים לזהות גדלים ותנועות תלת ממדיות גם מתוך תמונה דו ממדית, גם כאשר מדובר במקרה פשוט שבו שתי העיניים רואות את אותה התמונה (או שהמתבונן מסתכל בה רק בעין אחת). כלומר ללא "עזרים" סטריאוסקופים.

הרמזים המאפשרים לנו לפענח עולם תלת מימדי מתוך תמונה דו-מימדית הם רמזים בסיסים כמו הסתרה (ברור שהחפץ המוסתר נמצא רחוק יותר מהחפץ המסתיר אותו), גודל יחסי (חפצים רחוקים נראים קטנים יותר מחפצים קרובים), וטשטוש ו"דהיית" צבעים של חפצים מרוחקים מאד.

כאשר מדובר על צלליות, בהן אין אפשרת להבחין לא בצבעים ולא בהסתרה – הרמז היחיד למרחק (עומק) הוא גודלו היחסי של הצל. אבל גודל זה אינו פרופורציונאלי למרחק החפץ מהצופה (כפי שקורה בתמונה רגילה) – אלא דווקא למרחק החפץ ממקור האור. בזכות ההבדל הזה ניתן "לרמות" את המוח וליצור אשליה אופטית מעניינת.

אשליית כיוון הסיבוב שבנינו במוזיאון המדע על שם בלומפילד בירושלים מורכבת ממסך חצי שקוף אשר מאחוריו משטח מסתובב עליה ניתן להניח חפצים שונים (כדוגמת בובות בעלי חיים). מקור אור חזק (נורת הלוגן) המורכב מאחורי המסך מאיר את הבובות המונחות על המשטח,  ומטיל את צילן על המסך. הצופה מתבונן בצדו השני של המסך ובעזרת גלגלת או כפתור מסובב את המשטח ורואה רק את צל הבובות המסתובבות. צל זה הוא אמנם רק היטל דו- ממדי, אך המוח מזהה מיד שמדובר בתנועה סיבובית שבה הבובות לא רק זזות ימינה ושמאלה אלא גם מתקרבות ומתרחקות מאתנו.

ההבנה שמדובר בתנועה סיבובית נגרמת על ידי תפישת הצל הגדל, נע לכיוון אחד, אחר-כך קטן ואז נע לכיוון שני. תנועה זו מתפרשת אצלנו כתנועה סיבובית.

אשליית כיוון הסיבוב

הדבר המעניין הוא שכיוון הסיבוב ייראה לנו תמיד הפוך לכיוון הסיבוב האמיתי. אם למשל הבובות מסתובבות עם כיוון השעון – התנועה תראה על המסך כסיבוב נגד כיוון השעון ולהפך. הסיבה לכך היא שהשינוי בגודל היחסי של הצל בזמן הסיבוב הוא הפוך לשינוי שאנו רואים בגודלם היחסי חפצים אמיתיים כשהם מתקרבים או מתרחקים מאתנו.

באיור ניתן לראות כיצד צל הצפרדע גדול מצל הסוס, למרות שהיא רחוקה יותר מהצופה.

צלליות של סוס וצפרדע

אם למשל כיוון הסיבוב הוא עם כיוון השעון - הצל יהיה גדול בזמן שהבובה נעה משמאל לימין (קרוב לנורה אבל רחוק מהצופה) יקטן בזמן התנועה לכיוון הצופה ויהיה קטן בזמן התנועה מימין לשמאל (קרוב לצופה אבל רחוק מהנורה). זהו בדיוק השינוי בגודלם היחסי של חפצים המסתובבים נגד כיוון השעון: הם קרובים אלינו (ונראים גדולים) בזמן תנועתם משמאל לימין וקטנים (רחוקים) בזמן התנועה מימין לשמאל.

פעילות מעניינת נוספת היא החזקת משקולת קטנה תליה על חוט וניסיון לסובב אותה במעגל מאחורי המסך כאשר מתבוננים רק על הצל (בלי לראות את המשקולת עצמה). כמעט כל המתנסים אינם מצליחים לסובב את המשקולת בצורה יציבה משום שהמשוב הוויזואלי שהם מקבלים (הצל) מתנהג הפוך ממה שהם מצפים.

תופעה מעניינת שלישית היא שכאשר מתבוננים במסך מכיוון המנורה – כיוון הסיבוב נראה לנו כמו הכיוון הנכון. כלומר אותו הצל יראה כיוון סיבוב אחר בהתאם לכיוון ממנו מסתכלים על המסך החצי שקוף.

נוצר בתאריך: 22/07/08
עודכן בתאריך: 17/01/11