Как кино служит человеку
Шрифт:
Рис. 3. Серия последовательных изображений прыгающего ребёнка, сделанная для стробоскопа.
Так, ещё задолго до изобретения кино простая игрушка позволила впервые получить движущиеся изображения.
2. ОБ ОДНОЙ ОСОБЕННОСТИ НАШЕГО ЗРЕНИЯ
Почему же неподвижные рисунки, помещённые на вращающемся круге стробоскопа, кажутся движущимися?
Вечером, сидя вблизи горящей лампы, попробуйте на две-три минуты закрыть глаза. Затем откройте их на короткий момент, посмотрите прямо на свет и вновь закройте. На тёмном фоне закрытого века вы ясно увидите светлое изображение лампы. Этот опыт говорит о том, что увиденное исчезает из нашего сознания не сразу, а задерживается в нём на некоторое, правда очень короткое, время. Глаза уже закрыты, они не видят предмета, но его зрительное ощущение ещё живет в нашем сознании.
Если в темноте быстро вращать тлеющую лучину, возникает сплошной огненный круг.
Это интересное явление объясняется той же особенностью нашего зрения. Светящаяся точка — конец лучины — быстро перемещается по окружности. Зрительное ощущение от одного положения точки ещё не успело сгладиться, исчезнуть, как возникло новое ощущение от её соседнего положения. Зрительные ощущения отдельных положений вращающейся лучины складываются, и перед глазами возникает светящаяся окружность.
Можно сделать ещё и такой опыт. Нарисуйте на картонном квадратике клетку, а на обороте его — птичку. Укрепите этот квадратик на волчке и заставьте волчок быстро вращаться (рис. 5). Вы увидите, что два различных изображения сольются в одно, и птичка окажется внутри клетки. В этом случае, как и в предыдущих, рисунок с одной стороны вращающегося квадратика ещё не успевает исчезнуть из нашего сознания, как на его место накладывается рисунок второй стороны квадратика.
Таким образом мы воспринимаем два рисунка, как одно изображение.
Сохранение зрительных впечатлений объясняется сложными процессами, происходящими в наших органах зрения. Учёные установили, что человеческий глаз сохраняет зрительные впечатления в течение примерно 0,1 доли секунды. Значит, если промежуток времени, разделяющий два зрительных впечатления, не превышает 0,1 доли секунды, то эти впечатления сливаются одно с другим.
Рис. 4. Этот стробоскоп уже более совершенен. Картинные диски заменены в нём вращающимся барабаном с узкими щелями.
Именно благодаря этой особенности нашего зрения и «оживают» рисунки в стробоскопе. Когда мы смотрим на вращающийся круг или цилиндр этого прибора, наш глаз улавливает отдельные фигурки, быстро мелькающие сквозь щели. Однако промежутки времени между чередующимися изображениями настолько малы, что зрительное впечатление от одной фигурки ещё не исчезает, как глаз видит уже следующую фигурку. В результате мы видим непрерывное движение.
Рис. 5. При быстром вращении два рисунка сливаются в один.
Попробуйте замедлить вращение кругов стробоскопа, и впечатление непрерывности движения исчезнет. Наш глаз будет видеть каждое
Описанные приборы, в сущности, не имеют ничего общего с современным кинематографом. Они лишь помогают нам понять ту особенность нашего зрения, которая позволяет воспринимать отдельные, быстро сменяющиеся рисунки, как процесс непрерывного движения изображённых на этих рисунках фигурок.
В основу кинематографии были положены два других важных изобретения XIX века — фотографический аппарат и проекционный фонарь. Необходимой частью этих аппаратов является увеличительное стекло, двояковыпуклая линза. С нею мы поэтому сначала и познакомимся.
3. СЕКРЕТ ДВОЯКОВЫПУКЛОЙ линзы
Кто не знает обычного увеличительного стекла, похожего на зёрнышко чечевицы. Если такое стекло — его называют также двояковыпуклой линзой — поместить между каким-либо предметом и глазом, то изображение предмета кажется наблюдателю увеличенным в несколько раз.
Рис. 6. Прямолинейный луч света, попав в другую среду — в воду, изменяет своё направление, преломляется.
В чём секрет такого увеличения? Чем объяснить, что предметы, если смотреть на них через двояковыпуклую линзу, кажутся нам больше своей действительной величины?
Чтобы хорошо понять причину этого явления, надо вспомнить о том, как распространяются лучи света.
Повседневные наблюдения убеждают нас в том, что свет распространяется прямолинейно. Вспомните, например, как иногда солнце, скрытое облаками, пронизывает их прямыми, ясно видимыми пучками лучей.
Но всегда ли лучи света прямолинейны? Оказывается, не всегда.
Проделайте, например, такой опыт.
В ставне, плотно прикрывающем окно вашей комнаты, сделайте небольшое отверстие. Луч света, пройдя сквозь это отверстие, «прочертит» в тёмной комнате прямолинейный след. Но поместите на пути луча банку с водой, и вы увидите, что луч, попав в воду, изменит своё направление, или, как говорят, преломится (рис. 6).
Таким образом, преломление световых лучей можно наблюдать тогда, когда они попадают в другую среду. Так, пока лучи идут в воздухе, они прямолинейны. Но как только на их пути встречается какая-то другая среда, например вода, свет преломляется.
Вот такое же преломление испытывает луч света и в том случае, когда он проходит через двояковыпуклое увеличительное стекло. При этом линза собирает световые лучи в узкий заострённый пучок (этим, кстати сказать, и объясняется то, что с помощью увеличительного стекла, собирающего лучи света в узкий пучок, можно на солнце поджечь папиросу, бумагу и пр.).
Но почему же линза увеличивает изображение предмета?
А вот почему. Посмотрите невооружённым глазом на какой-нибудь предмет, например на лист дерева. Лучи света отражаются от листа и сходятся в вашем глазу. Теперь поместите между глазом и листом двояковыпуклую линзу. Световые лучи, проходя через линзу, будут преломляться (рис. 7). Однако человеческому глазу они не кажутся ломаными. Наблюдатель по-прежнему ощущает прямолинейность лучей света. Он как бы продолжает их дальше, за линзу (см. пунктирные линии на рис. 7), и предмет, наблюдаемый через двояковыпуклую линзу, кажется наблюдателю увеличенным!