تدريجات ماخ اللونية
المؤلف:
جيرل ووكر
المصدر:
سيرك الفيزياء الطائر
الجزء والصفحة:
ص886
2025-10-06
132
هب أن مصدرًا واحدًا قويا للضوء مثل (الشمس) يُضيء جسمًا ما ليكون ظلا. سأتوقع أن يكون للظل حد خارجي يتلاشى عبره سطوع الضوء تدريجيا حتى يصل إلى الإعتام الكامل. ورغم ذلك، في الكثير من الحالات أجد تدريجين متوازيين للحد الخارجي. يقع
شكل 1: تدريجات ماخ اللونية عبر الحد الخارجي للظل
التدرج الغامق داخل الظل والتدرج الفاتح خارجه (شكل 1) وإذا التقطت صورة للظل وفحصت الحد الخارجي في الصورة، فسأظلُّ أرى التدريجات اللونية، التي يُطلق عليها تدريجات ماخ اللونية»، وسميت بهذا الاسم على اسم العالم إرنست ماخ، وهو عالم النفس والفيزياء النمساوي الذي كان أول من درس هذه التدريجات.
تظهر تدريجات ماخ اللونية غالبًا عند الحدود الخارجية للظل، لكن عادةً ما يتم تجاهلها. ورغم ذلك، حرص بول سينياك - رسام ينتمي إلى المدرسة الانطباعية الحديثة ولد في القرن التاسع عشر على دمج التدريجات اللونية في لوحة له بعنوان «الغداء الشهي». تستطيع أن ترى التدريجات على جانبي ظلك في ضوء الشمس. إذا كان الظل قريبا منك ربما يكون على الحائط، يكون الظل محددًا بشدة بالغة وتتكون تدريجات ماخ اللونية وتكون التدريجات ظاهرة أكثر إذا كان ظلك يقع على الرصيف، ولا سيما حين تتحرك.
ما السبب وراء التدريجات اللونية؟ هل تنشأ من بعض الجيل الضوئية عند الحدود الخارجية للجسم الذي يُلقي بظلاله، أم أنها تتكون في الجهاز البصري للمرء؟
الجواب: ينتج الجهاز البصري تدريجات ماخ اللونية، ولا يمكن رصدها بأجهزة قياس شدة الإضاءة عند الحد الخارجي للظل، ويكون الجهاز البصري التدريجات اللونية حين يُدرك صورة فوتوغرافية للظل بنفس سرعة تكوينه إياها عند إدراك الظل نفسه. وفي الوقت الحالي، لا يوجد أحد لديه تفسير كامل لسبب ظهور التدريجات اللونية؛ إلا أنني سأقدم هنا تفسيرًا جزئيا فقط. تُعزى التدريجات اللونية إلى تداخل متبادل يُطلق عليه «التثبيط الجانبي») بين مجموعات الخلايا المستقبلة للضوء في العين ومساراتها العصبية وأجزاء من المخ. والمجموعة التي تنشط بالإضاءة تُضعف قوة الإشارات المرسلة إلى المخ عبر المجموعات المجاورة.
تتدبر المجموعات التي تقع خلاياها المستقبلة للضوء على مقربة معقولة من حدود الظل داخل شبكية العين تثبط المجموعات البعيدة عن الظل بعضها بعضًا؛ ومِن ثُمَّ تُرسل إشارة متوسطة يُدركها الوعي على أنها منطقة مضاءة. والمجموعات الموجودة داخل الظل بالضبط تنشط على نحو ضعيف، ويُثبط بعضها بعضًا على نحو ضعيف وحسب، وترسل إشارة ضعيفة يدركها الوعي على أنها منطقة معتمة.
تنشأ التدريجات المثيرة للفضول من المجموعات المتوسطة التي تمتد عبر الحد الخارجي للظل تأمل مجموعة تُجاورها مجموعات مضاءة إضاءة قوية على جانب وعلى الجانب الآخر مجموعات مضاءة إضاءة ضعيفة. فالمجموعة المجاورة الأولى تثبط المجموعة التي نتأملها - أما المجموعة الثانية فتفعل ذلك على نحو ضعيف وحسب، ونظرًا لأن هذه المجموعة تعاني من تثبيط بدرجة متوسطة فقط، فإنها ترسل إشارات إلى المخ أكثر مما تفعله المجموعة البعيدة عن الظل ومثل هذه المجموعات القريبة من الحد الخارجي للظل تكون التدريج اللوني الساطع بعد ذلك، تأمل مجموعة تجاورها مجموعات واقعة في الظل على جانب واحد، وعلى الجانب الآخر مجموعات مضاءة إضاءة ضعيفة عند الحد الخارجي للظل. تُسفر المجموعة عن ظلام؛ لأنها تواجه تثبيطاً أقل من المجموعة الموجودة داخل الظل بالضبط. ومثل هذه المجموعات تكون التدريج اللوني الداكن.
وتبرز تدريجات ماخ اللونية حين يشغل الحد الخارجي للظل (منطقة الانتقال من المجموعات المضاءة إضاءة جيدة إلى المجموعات (المعتمة زاوية مقدارها درجتان تقريبا من المشهد الذي تراه. ولا تظهر التدريجات عندما يكون الحد الخارجي محددا بدقة أكبر.
الاكثر قراءة في مواضيع عامة في علم البصريات
اخر الاخبار
اخبار العتبة العباسية المقدسة
