2013年2月17日

科學玩具-光學-閃卡的秘辛


物體會被看到是因為本身是光源或是可以反射光線,不論是哪一種途徑,當光線進入到眼中引起一連串的刺激傳遞之後才能引起視覺。如果波長是在肉眼可以接收到的範圍內(400nm780nm),才能稱為可見光,可見光波長以外的鄰近範圍有紅外光和紫外光兩種大家目前所熟知的電磁波。

身邊大部分的物體並非光源,所以查知它們的存在需要藉由物體反射光線,透過反射才能知道物體的一些物理性質,例如大小、顏色或形狀等等,這便是觀察。正常人跟外界的資訊交流有很大的比例是透過眼睛這道關卡的,只不過人的器官在使用上還是會有範圍上的限制。

當身邊有隨身型LED放大鏡之後,就會想要看到一些平常看不到或是看得到的微小物件,在生活中理所當然的存在就是很好的觀察對象,就因為它理所當然,所以常常會被忽略,當你能看到更細微的部分時,就會訝異於它帶來的震撼,像是卡片就是其中一例。
這是我觀察的其中一部分,學生在2009年致贈的教師節卡片
我比較好奇的是上面閃亮亮的部分

四色印刷品上的墨色重疊早已觀察過,所以重點是擺在卡片上的「閃光」部分。為什麼會比其他部分反射出更明亮的光線呢?其中必有不為人知的地方,所以還是睜大眼睛去瞧一瞧吧!(這裡有個很好的思辨題目,為什麼「睜大眼睛」會等於「看得清楚」?)
果不其然,閃亮的部分是由於墨色上覆蓋著其他東西
這些小小的高亮度甜甜圈就是形成閃光的原因

小單元以不同的排列方式和分佈範圍呈現出不同的反射效果
反射出來的光線映入眼中後的感覺就不一樣

光線可以在光滑的表面形成較佳的反射,表面越光滑,光的反射程度越高,也就使人感覺越明亮,若加上與其他背景的對比襯托,那麼很容易就能突顯想要引人注意的部分。
小朋友的卡片收集冊也是可以觀察的
尤其是裡面的普通卡或是稱為「閃卡」的高級卡

裡面有不同的閃光效果,藉以呈現不同的主題
有貓熊卡片上的輻射狀排列,也有襯托鯊魚的水霧狀分布

片狀反射區也搞漸層,所以反射效果會由強而弱,不會在背景圖案中顯得突兀
而且重疊還能產生繞射的效果,反射出不同的色光(貓熊卡)

其他卡片上有不同的效果,肇因於各小塊反光區的形狀與分布
像是以上這兩張圖片中的分布就是比較雜亂的而不規則的(鯊魚卡)

還有另外一種形式的閃卡也是我很好奇的,就是卡片上並沒有那麼明顯的反射小區塊,但是卻能柔和地呈現背景線條,像壁紙般重複的出現背景紋路烘托出卡片上的主角,而不是搶盡鋒頭。
這是另一種形式的閃卡,反光柔和得多,裡面有什麼不一樣的設計呢?

透過放大鏡觀察就可以看到每一個小反光區域是和印刷墨色融合的

墨色反而是有點像反光區塊的一小部分

上面兩張圖片所觀察的是同一個範圍
觀察角度稍有變化,呈現的感覺就有差異

有關反光的主題想寫很久了,照片都是2009年拍的,好不容易才讓它們重見天日

因為身邊的東西都在反光而讓我們透過視覺察覺它們的存在,所以很容易觀察卻也很容易忽略,除非是很強烈的現象,像是車窗玻璃刺眼光線、水面的波光粼粼等讓人印象深刻,但若是沒有這些良好反射條件的物體,甚至是能量,就必須要用其他的工具或方式來偵測了。

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