ניסוי העיפרון החמקמק

בניסוי הנוכחי נראה עד כמה נפגעת הראייה התלת ממדית שלנו כאשר אנו מסתכלים על העולם בעין אחת בלבד.

ציוד

• עיפרון או עט
• מישהו לעשות עליו את הניסוי ;-)

הניסוי

את מהלך הניסוי אפשר לראות בסרטון:

הערה: להצלחת ההדגמה חשוב שאדם אחד יזיז את העיפרון ואדם אחר ינסה לגעת בו. כמו כן, מומלץ שנסיון הנגיעה יתבצע בתנועה אנכית של האצבע, מלמעלה למטה, כדי למנוע מהנסיין לתקן את מיקום היד תוך כדי תנועה.

הסבר

אם עוצמים עין אחת ומתבוננים בעולם – פרט לאובדן של חלק משדה הראייה של העין שנעצמה, לא שמים לב למשהו שונה. אולם בפועל, כפי שהניסוי הנוכחי מראה, כאשר אנו מתבוננים על העולם בעין אחת בלבד אנו מאבדים חלק גדול מיכולתנו לראות את העולם באופן תלת ממדי, ולהעריך נכונה את ממד העומק בעולם. זה אחד היתרונות הגדולים של התבוננות בעולם בשתי עיניים לעומת עין אחת בלבד.

כאשר אנו מתבוננים על חפצים הנמצאים קרוב יחסית אלינו, כל עין נמצאת במקום שונה יחסית, ושולחת למוח תמונה שונה מעט, תלוי במיקום היחסי בין החפצים לעין. לדוגמה, זה המראה הניבט מעין ימין ומעין שמאל של אותו שולחן וחפצים:

שתי תמונות של אותו משרד שצולמו באותה מצלמה, כשיא מוסטת למרחק 6.3 ס"מ, המייצג את המרחק שתי העיניים | צילום: ד"ר אבי סאייג

המוח שלנו מקבל את שתי התמונות בעת ובעונה אחת, ואפשר לומר שהוא מקבל את המידע הזה:

אותן שתי תמונות מוצגות זו על גבי זו, כהדמיה של המידע שהמוח מקבל. העפרון מוצב במרכז שדה הראייה | צילום: ד"ר אבי סאייג

בחוויה האישית שלנו אנו לא 'רואים' את העולם ככה: המוח יודע לעבד את המידע המגיע משתי התמונות השונות לתמונה אחת אחידה, שממד העומק כבר מוטמע בה: ראייה תלת ממדית. שימו לב שאפילו בחפיפת התמונות שהצגנו –העיפרון עצמו שנמצא במרכז שדה הראייה נראה חד, וכל העולם מסביב כפול. זה מיצג את האופן שבו אנו רואים את העולם, רק שאנו לא שמים לב לכך (התבוננו על חפץ קרוב, נסו לעצום כל פעם עין אחרת, וראו שהעולם מסביב לחפץ "זז" ימינה ושמאלה).

כשאנו מסתכלים על חפצים הנמצאים קרוב אלינו, כל עין פונה אל עבר החפץ עליו אנו מסתכלים, כך שהוא נמצא במרכז שדה הראייה של כל עין. הפנייה זו יוצרת מעין מבנה של משולש בו בקודקוד אחד נמצאת עין ימין, בקודקוד השני נמצא החפץ ובקודקוד השלישי נמצאת העין השמאלית, כפי שאפשר לראות באיור הבא:

מיקום העיניים כאשר אנו מסתכלים על חפצים קרובים | איור: מריה גורוחובסקי, עיבוד מתוך Shutterstock

באמצעות ה'משולש' שנוצר המוח יודע להעריך בדיוק את המרחק של החפץ שנמצא מולנו. מבחינה מתמטית השיטה נקראת 'טריאנגולציה' – שיטה שקובעת כי כדי לדעת מיקומו של חפץ מספיק לדעת את הזווית שלו משתי נקודות שונות, שמרחקן ידוע. המרחק בין העיניים הוא קבוע וידוע למוח (בממוצע כ-6.3 ס"מ), וכל מה שהוא צריך כדי לחשב את מיקום החפץ, הן הזוויות של שתי העיניים הפונות אליו. מבחינה גיאומטרית, יש לנו זווית, צלע וזווית של משולש – ולפי חוקי חפיפת המשולשים (משפט זווית-צלע-זווית), מידע כזה מספיק כדי לצייר משולש שלם ייחודי.

כאשר עוצמים עין אחת, כבר אין למוח מספיק מידע מתמטי כדי לחשב בדיוק את מיקום העיפרון. הוא נאלץ להשתמש רק בזיכרון שלו (ובכל מיני רמזים ויזואלים כמו פרספקטיבה וגודל יחסי של חפצים) כדי ליצר תמונה תלת ממדית, מה שמוביל לטעויות.

כאשר אנו מתבוננים בחפצים רחוקים, למשל קרובים לאופק – העיניים מסתכלות במקביל זו לזו. במצב כזה שוב קשה לנו להעריך מרחק של חפצים. אפשר להבחין בכך בזמן טיול בטבע: קשה מאוד להעריך מרחק של הר שנמצא באופק. יכול להיות קילומטרים בודדים או עשרות קילומטרים ולא נדע להבדיל בכך.

מיקום העיניים כאשר אנו מסתכלים על חפצים רחוקים | איור: מריה גורוחובסקי, עיבוד מתוך Shutterstock

לעיתים העיניים מקבילות, גם כאשר אנו לא מסתכלים על חפצים רחוקים – זה קורה בזמן שהמחשבות שלנו נודדות, ואז אנו 'בוהים' באוויר. כלומר אם אתם רואים שהעיניים של מישהו ממולכם הפכו למקבילות, דעו לכם שהוא 'לא אתכם': סביר שלא מקשיב לכם אלא עסוק במחשבות...

מעניין לציין

כדי ליצור תמונה או סרטון וידאו תלת ממדי, מצלמים במצלמה מיוחדת הכוללת שתי עדשות הנמצאות במרחק דומה למרחק הממוצע של העיניים שלנו.

מצלמת בעלת שתי עדשות לצילום תלת ממד | מקור: ויקיפדיה John Alan Elson - http://www.3dham.com/

כלומר הסרט או התמונה מצולמים משתי זוויות שונות, בדומה לאופן שאנו רואים את העולם. אחר כך יש להציג את התמונה או להקרין את הסרט באופן כזה, שבו יוצג בו זמנית לכל עין הצילום שצולם דרך העדשה המתאימה לה. השיטה קיימת כבר עשרות שנים רבות (לפחות משנות ה-50 של המאה הקודמת), כאשר שיטות ההצגה השונות לכל עין השתכללו עם השנים – בעבר היו נוהגים להרכיב משקפיים בעלות עדשות בעלות צבעים שונים (למשל אדום וכחול) כדי להציג תמונה שונה לכל עין – זה יצר קצת בעיה כי כל עין ראתה את העולם לא רק מזווית שונה אלא גם בצבע אחר, בבתי קולנוע מודרניים לרוב המשקפיים לצפיית סרט תלת ממד מבוססים על אור מקוטב שמציג לכל עין תמונה צבעונית מלאה, מזווית שונה. בכל מקרה שתי התמונות משודרות בו זמנית על מסך הקולנוע, ורק העדשות של המשקפים 'מסננות' לכל עין את התמונה המתאימה לה. מאז המצאת הטכנולוגיה כל כעשור היא 'עולה' כדבר הבא, אבל משום מה היא לעולם לא 'תופסת' ואנשים חוזרים וצופים בסרטים דו-ממדיים. לרוב הטענה כי הצפייה המפוצלת גורמת לכאבי ראש וסחרחורות אחרי זמן ממושך. אולי העתיד של צילומי תלת ממד נמצא בכלל בהולוגרמות?