Olematon sävyero

Ovatko kuviot samanvärisiä?

Vertaile harmaiden kuvioiden sävyjä. Liikuta sitten tasoa ja katso mitä niille tapahtuu.
Kuvioissa on sama väri. Sävy näyttää kuitenkin muuttuvan, kun tasoa liikutetaan.

Kyseessä on värikontrasti-ilmiö, jossa havaitsemamme sävy muuttuu ympäröivän värin vaikutuksesta vastakkaiseen suuntaan: tummalla ympäröitynä harmaa vaalenee, vaalealla ympäröitynä tummenee. Keltainen taas saa kuvion sinistymään ja violetti kellertämään. Tässä tapauksessa kontrastivaikutus näyttää kuitenkin toteutuvan päinvastaisella tavalla. Harmailla raidoilla on eniten kosketuspintaa niiden sivuilla oleviin väreihin, mutta silti musta tummentaa, valkoinen vaalentaa, violetti sinistyttää ja keltainen kellastuttaa kuviota.

Poikkeama selittyy hahmolakien avulla. Niillä tarkoitetaan havaitsemisen keinoja, joiden avulla me muodostamme kokonaisuuksia yksittäisistä havainnoista sekä rytmitämme ja erottelemme havaintoärsykkeitä muiden joukosta. Sekä kuvio että taustan pystyraidoitus muodostavat tulkintaamme ohjaavia kokonaisuuksia. Tulkitsemme harmaan kuvion eheäksi pinnaksi, jonka päältä kulkee raitoja. Toisaalta liitämme harmaat raidat osaksi pystyraidoitusta. Harmaa ei siis vertaudukaan sivuilla olevaan väriin vaan samassa pystylinjassa olevan raidan väriin. Hahmolakeja ovat mm. kuvion ja taustan laki, läheisyys, samanlaisuus, jatkuvuus, tuttuus ja yhtenäinen liike.

Eri alojen suunnittelijat hyödyntävät jatkuvasti hahmolakeja saadakseen aikaiseksi esimerkiksi mahdollisimman helppokäyttöisiä ja selkeästi ymmärrettäviä tuotteita tai liikennejärjestelyjä.

Jäätävä polte

Voiko sauva olla sekä kylmä että kuuma?

Pidä laitimmaisista sauvoista kiinni vähintään kymmenen sekuntia. Tartu sitten molemmin käsin keskimmäiseen sauvaan.

Toisessa kädessäsi huoneenlämpöinen sauva tuntui kuumalta, toisessa kylmältä.

Kämmeniesi kylmälle ja lämmölle herkät reseptorit sopeutuivat laitimmaisten sauvojen lämpötiloihin. Huoneenlämpöinen sauva tuntui sitten erilämpöiseltä eri käsiin, koska reseptorit reagoivat lämpötilan muutokseen: toiselle kädelle muutos oli viilenevä, toiselle lämpenevä.

Ihon pinnan kuumalle herkät reseptorit tuottavat impulsseja vain 35–45 °C:n lämpötilassa. Tätä kuumemmassa lämpöherkät kipureseptorit alkavat toimia samalla, kun kudokset alkavat vaurioitua.

Kylmälle herkät reseptorit toimivat 15–35°C:ssa. Ne aktivoituvat myös, kun lämpötila nousee yli 45 °C:n. Hyvin kuuma kosketus voi tuottaa ns. paradoksaalisen kylmäaistimuksen.

Sekä kuumalle että kylmälle herkät reseptorit sopeutuvat useimpien aistisolujen tavoin muutamassa sekunnissa. Kuumaan kylpyyn tai kylmään uimaveteen tottuu.

Liikaa ilmaa

Uppoaako Bermudan kolmiossa laivoja?

Paina napista ilmakuplia muoviputkeen ja tarkkaile, mitä laivalle tapahtuu.

Kun kuplat saavuttavat veden pintakerroksen, laiva alkaa vajota syvyyksiin.

Pohjasta purkautuva kaasu kohoaa kuplina kohti pintaa. Suuri ilmakuplamäärä alentaa veden keskitiheyttä, jolloin kaasupurkauksen kohdalla laiva menettää veden nostevoiman ja uppoaa kuin kivi.

Bermudan kolmio on Floridan eteläkärjen, Puerto Ricon ja Bermudan rajaama kolmionmuotoinen alue, jolla on väitetty tapahtuneen lukuisia laivojen ja lentokoneiden katoamisia. Erään teorian mukaan syy laivojen katoamisiin olisi Bermudan alueen merenpohjan metaanikaasuissa. Tälle teorialle ei ole kuitenkaan sen paremmin teoreettista kuin tilastollista näyttöä.

Suorana kurviin

Miksi suora sauva tarvitsee kaarevan aukon?

Pyöräytä tanko levyn läpi.

Suora sauva menee levyn läpi kaarevasta aukosta.

Suora sauva on akseloitu pystysuoraan akseliin. Levykin on pystysuorassa, mutta sauva on vinossa. Sauvan päät ovat kauimpana akselista, ja sauvan keskipiste lähimpänä sitä. Jokainen sauvan piste lävistää levyn omalla etäisyydellään akselista. Niinpä levyn aukko on täytynyt tehdä kaarevaksi.
Aukon muoto on hyperbeli. Se pinta, jonka suora tanko akselin ympäri pyörähtäessään piirtää, on hyperboloidi.

On monesti hankala hahmottaa, minkälaisia liikeratoja esineet todellisuudessa tekevät. Muuttaessa voi vaatia montakin yritystä saada sohvat ja pöydät mahtumaan ahtaista oviaukoista – ja aina ne eivät mahdukaan.

Varjojen kätkössä

Mitä varjosta paljastuu?

Tarkastele sekä veistosta että sen seinälle piirtämää varjoa. Mitä näet?

Pyörimisen eri vaiheissa varjosta nousee esiin miehen ja lapsen kasvot sekä kaksi lintua.

Varjo syntyy, kun kappale estää valon pääsyn lävitseen. Varjoalue muodostaa kaksiulotteisen pinnan kappaleen valoa läpäisemättömistä osista. Varjon muotoon ja kokoon vaikuttavat itse kappaleen lisäksi valolähteen etäisyys kappaleesta sekä kulma, jolla valo osuu kappaleeseen.

Veistos muodostaa sekä varjoja että niiden rajaamia valoalueita, joiden yhdistelmän tunnistamme esittäviksi hahmoiksi. Havainnoidessamme pyrimme merkityksellisiin ja mielekkäisiin tulkintoihin. Kun olemme löytäneet varjosta riittävän määrän tunnistettavia ja tuttuja elementtejä, rakennamme aivoissamme puuttuvat palat näiden ympärille. Ihmiskasvot ovat meille yksi tutuimmista ja tärkeimmistä hahmoista, joiden tunnistamisessa olemme erityisen taitavia.

Uudenvuoden aaton perinteisiin kuuluu edelleen tinan valaminen ja siitä ennustaminen. Jotkut käyttävät tähän leikkimieliseen ennustamiseen tinan varjoa, toiset taas itse valosta. Valoksista ennustamista on harrastettu monissa maissa aina antiikin ajoista lähtien.

Kuvarumpu

Miksi sarja kuvia näyttää liikkuvan?

Pyöräytä kuvarumpua ja katso sen sisälle pienistä aukoista. Voit myös suunnitella ja piirtää oman animaatiosi ja kokeilla sen toimivuutta.

Sarjakuva alkaa elää; näet sen kuin lyhyen elokuvan. Huomaa, että kuvarummun tarina on silmukka: sen tulee päättyä samaan kuvaan, josta se alkaa.

Näet peräkkäisen sarjan kuvia ja jokaisessa kuvavälissä hetken mustaa. Kun peräkkäisten kuvien välillä on sopivan pieni ero, aivosi mieltävät kuvasarjan yhtenäiseksi liikkeeksi, vaikka jokainen kuva esittääkin yhtä pysähtynyttä hetkeä. Musta katseluaukkojen väli vastaa elokuvaprojektorin suljinta: kun koneisto siirtää seuraavan ruudun oikealle kohdalle, suljin peittää tapahtuman. Näin kuvat soljuvat silmien editse tasaisena virtana.

Kuvarummun kehitti englantilainen William Horner vuonna 1834 ja nimesi sen daedalumiksi. Vuonna 1867 ranskalainen Pierre Desvignes toi sen markkinoille uudelleen nimettynä, zoetrooppina, elämän pyöränä.

Filmiprojektorit esittävät kuvia 24 ruudun sekuntinopeudella. Pitkä elokuva on siten todellakin pitkä: noin 2,5 kilometriä filmiä. Eurooppalaisessa PAL-järjestelmässä digitelevision kuva voidaan vaihtaa 25 kertaa sekunnissa. Nykivää vaikutelmaa vähennetään vaihtamalla kuvaa lomittain eli puoli kuvaruutua kerrallaan. Tämä voidaan tehdä tuplanopeudella, 50 kertaa sekunnissa

Taikasauva

Saatko kuvan ilmestymään ilmaan kuin tyhjästä?

Heiluta keppiä pystysuunnassa  edestakaisin pöytään merkityn viivan yläpuolella.

Kepin liike tuo näkyviin kokonaisen kuvan.

Valkea keppi heijastaa viivan yläpuolelle heijastettua kuvaa leveytensä verran kerrallaan. Aistijärjestelmämme kuitenkin säilyttää näköhavainnon niin pitkään, että miellämme vaivatta kuvat yhdeksi kokonaisuudeksi.

Kokeile miten kepin heilutusnopeus vaikuttaa havainnon syntymiseen. Millä nopeudella illuusio kokonaisesta kuvasta hajoaa yksittäisiksi merkityksettömiksi valojuoviksi?

Tavallisesti katselemme heijastettuja kuvia valkokankaalta elokuvateatterissa tai luentosalissa. Kuvia voidaan heijastaa myös muille pinnoille, kuten veteen, höyryyn tai sumuun, kunhan ne vain heijastavat riittävästi valoa.

Televisio toimii pitkälti samalla periaatteella kuin valossa heiluva keppi. Televisioruudulle kuva piirretään juova kerrallaan siten, että kuva vaihtuu 25 kertaa sekunnissa. Tällä tavoin alekkaisista viivoista muodostuu yksi yhtenäinen kuva ja peräkkäisistä kuvista muodostuu nykimättömältä näyttävä liike.