מתמונה לתנועה

החיים מלאי אשליות. אך בלעדיהם היינו נאלצים לחיות חיים הרבה יותר דלים. כלומר, נאלץ לחיות ללא סרטים וטלביזיה כפי שאנו מכירים אותם. תנועה רציפה כמו אנשים צועדים או ציפורים עפות שאנו רואים בקולנוע או בטלביזיה היא למעשה אשליה הנוצרת בשל דרך הראיה שלנו. בשניהם אנו צופים למעשה בסדרה של תמונות נייחות המתחלפות בקצב מהיר שאותם אנו רואים כתנועה רציפה בשל תכונות מערכת הראיה שלנו.

בעתיד רובוטים יהיו בוודאי בעלי "מערכת ראיה" שתהיה מהירה יותר מזו שלנו, בדיוק כפי שמחשבים מחשבים חישובים מסובכים במהירות הגדולה פי מליון יותר מאתנו. את הרובוטים אלה לא ניתן יהיה להטעות לחשוב (אם הם "יחשבו") שמה שהם רואים זו תנועה ולא רצף תמונות. אם נרצה לבדר את הרובוטים (האם יהיו זקוקים לבידור?) ולהקרין להם סרטים נאלץ ליצר סרטים מיוחדים מהירים במיוחד, או שנצטרך לבנות בתוך הרובוטים מעגלי הפעלה איטיים, שאותם הן יפעלו בכל פעם שירצו לצפות בסרט.

למעשה, כיום הטכנולוגיה לא מאפשרת לנו להציג תמונות המשכיות של תנועה רציפה – אולי משום שאין בכך כל צורך יחד עם הקושי הרב ביצירתם.

הזואיטרופ (ביוונית הכוונה ל"גלגל החיים")

בסוף המאה ה-19 הומצאה סדרה שלימה של אמצעים לדפדוף מהיר דרך סדרות של תמונות, השונות כל אחת במעט מקודמתה. הממצאים הראשונים, שלא היו מודעים לתכונות של מערכת הראיה שלנו, בוודאי הופתעו מאשליית התנועה שנוצרה. אם הסדרה מספיק מהירה וההבדלים מספיק קטנים, נוצרת אשליה חזקה של תנועה חלקה, ללא קפיצות או שבירות. ברב המכשירים האלו השתמשו בתמונות, אך כדי להבהיר את העיקרון בדרך הברורה ביותר, בנינו מוצג במוזיאון שבתוכו מיקמנו סדרה של דמויות תלת מימדיות, שהזרועות של כל אחת מהן בתזוזה קלה בהשוואה לזו שלפניה. הדמויות חוברו בעגול לתוך תוף גדול שמסתובב. בתוף אטום לאור, אך דרך חריצים ניתן לראות את הדמויות שממול.

כשהתוף מסתובב, רק חריץ אחד עובר לפני עינינו בו זמנית, אם הסיבוב איטי, אנו רואים דמות בודדת, אח"כ הפסקה ואז דמות נוספת. כאשר אנו מאיצים את מהירות הסיבוב, אנו מפסיקים להבחין בהפסקות או בקפיצות בתנוחה שבין דמות לדמות. במקום זאת אנו רואים דמות אחת שוחה או רוקדת.

מה מקור האשליה?

העלמות ההפסקות ואשליית התנועה נובעות משתי תכונות שונות של מערכת "עין-מוח" שלנו. התכונה שבגללה איננו רואים את ההפסקות נקראת "התמדת ראיה". תמונות שהעין נחשפת אליהן, ואפילו לפרק זמן קצר, נשארות במערכת הראיה למשך של כעשירית שניה. אם מופיעה הפסקה ברצף התמונות, היא אינה מפריעה ל"זיכרון" התמונה הקודמת, וכל מה שאנו רואים הוא סדרה של תמונות. אם שתי תמונות שונות לחלוטין מתחלפות ביניהן, נראה תמונה אחת המשלבת את הדימויים משתיהן. אשליית התנועה מעניינת אף יותר. בגבולות מסוימים, אם נראה חפץ במיקום מסוים, ואח"כ החפץ יעלם ממקומו ויופיע במיקום חדש, יראה לנו כאילו החפץ עבר באופן חלק ממקום אחד לשני.

אשליה זו נקראת "תנועה מדומה". "התמדת ראיה" היא כנראה תוצר לוואי של דרך פעילותה של מערכת הראיה. "תנועה מדומה" היא יכולת נרכשת או מתוכנתת גנטית. אחרי הכל, אם אנו רואים אריה המתקרב אלינו ביער, ולפתע האריה נעלם מאחורי עץ ומופיע מחדש בצד השני, חשוב שנדע האם מדובר באריה אחד שנע, או בשניים.

סרטים וטלביזיה

סרטים ישנים נראים קופצניים כי היכולת הטכנית הייתה עדיין מוגבלת ולא התאפשר לצלם תמונות בקצב מהיר מספיק שיספק לנו אשליה של תנועה חלקה. כיום, סרטים מצולמים ומוקרנים בקצב של 24 תמונות לשניה. זהו קצב מהיר דיו כך שלא נוצרת תמונה מהבהבת. הטלביזיה שונה במקצת, שם אין למעשה הפסקות בין התמונות אלא המשכיות התמונה שנוצרת (בקצב של 25 תמונות לשניה) ע"י התחלפות הדרגתית בין התמונות.

מעניין כי גם הקרנת צבעים בסרט ובטלביזיה מנצלת את "חולשותינו". שניהם משתמשים בהרכבים של שלושה צבעי היסוד ליצירת כל צבעי הקשת. והאפשרות ליצור את כל הצבעים מתערובת של שלושה צבעים בלבד נובעת ממבנה העין – אבל זהו כבר ספור אחר לגמרי.

תמונות באוויר, טיפות עומדות ויד קפואה

מה משותף לכל אלו? הם כולם מוצגים המוצגים במוזיאון המדע המתבססים על תנועה מדומה או על התמדת הראיה (או על שניהם) כדי להפתיע אתכם . בתמונות באוויר מוטות (חישורים של גלגל) נעים מהר ובאופן עקבי בתוך אלומת תמונה היוצאת ממקרן. בשל התמדת הראיה, אנו רואים למעשה תמונה שלימה המוקרנת ומופיעה באוויר.

במוצג היד הקפואה אם מניעים את היד מהר מצד לצד היא נראית כעומדת במקומה. הבזק אור חזק מאיר את היד בכל פעם שהיא חוצה את נקודת המרכז. בשל התמדת התמונה אנחנו מחברים את התמונות המתקבלות של היד המוארת לתמונה אחת (ומתעלמים מן ההפסקות) – וכך מתקבלת תמונה נייחת של היד.

האם ראיתם אי פעם טיפות מים המטפטפות כלפי מעלה? המוצג טיפות עולות יש מזקרה קבועה שמטפטפת טיפות. הבזקי אור מאירים בכל פעם שטיפה נופלת (מנורה סטרובוסקופית). ומאחר וטיפות המים זהות בצורתן, אנו רואים טיפות עומדות באוויר (בגלל התמדת הראיה). אם תשנו את קצב הבזקי האור (ניתן כמובן לעשות זאת במוצג).

מה לדעתכם תראו – בואו למוזיאון תנסו תהנו ותגלו את התשובה.