เหมือนมีประเด็นเรื่องกล้องรูเข็มขึ้นมา เลยอยากขยายความเกี่ยวกับการเห็นภาพและการเกิดภาพซักหน่อย
จำได้ว่าเรื่องนี้อาจารย์ขวัญเคยเอามาถามในค่ายว่า ภาพจากกล้องรูเข็ม เป็นภาพจริงๆ หรือภาพเสมือน เพราะมันเป็นภาพที่เกิดขึ้นบนฉาก แต่แสงไม่ได้ตัดกันจริงๆ
ก่อนอื่นต้องทำความเข้าใจเกี่ยวกับการมองเห็นของเราก่อน การที่เรามองเห็นวัตถุได้ เกิดจากการที่วัตถุสามารถเปล่งแสงออกมาจากตัวเอง หรือ มีแสงไปตกกระทบ แล้วเด้งเข้าตาเรา
เมื่อเรามองต้นไม้(ซึ่งอาจจะอาศัยแสงจากดวงอาทิตย์ที่ตกกระทบกับต้นไม้ และสะท้อนออกไปทุกทิศทุกทาง) แสงสะท้อนจากยอดต้นไม้ก็พุ่งเข้าตาเรา แสงสะท้อนจากโคนต้นไม้ก็พุ่งเข้าตาเรา
แล้วเราจะรู้ได้ไงว่าอันไหนยอดหรืออันไหนโคน เพราะแสงที่มาจากทั้งยอดทั้งโคนต่างก็แผ่ออกไปทุกทิศทุกทาง ตกกระทบบนจอตามั่งไปหมด (รูปที่ 1)
คำตอบก็คือ "เลนส์"
ตาของเราต้องมีเลนส์ตาเพื่อให้แสงที่มาจากยอดต้นไม้ โฟกัสไปที่จุดๆเดียว และแสงที่มาจากทั้งโคนก็โฟกัสไปที่จุดๆเดียว เกิดเป็นภาพต้นไม้บนจอตา (รูปที่ 2)
และเลนส์ เป็นหนึ่งเหตุผลที่ทำให้เราไม่สามารถมองนิ้วชี้ของเราให้ชัดพร้อมๆ กับตึกที่อยู่ไกลออกไป
เพราะเลนส์สามารถโฟกัสได้ดีแค่ระยะภาพหนึ่งๆเท่านั้น
แล้วทำไมเราจึงเห็นคนสองคนที่อยู่ห่างกันไม่มาก ชัดทั้งคู่ นั่นเป็นผลมาจากรูม่านตาที่ทำหน้าที่คล้ายกล้องรูเข็ม (ที่ค่อนข้างห่วย)??
http://en.wikipedia.org/wiki/Pinhole_cameraกล้องรูเข็ม หลักการของมันคือ ทำรูรับแสงให้แคบมากๆ (สมมติว่าเราจะถ่ายต้นไม้)ในทางอุดมคติ แคบขนาดที่ว่าแสงจากยอดไม้ที่กระจายทุกทิศทุกทาง ถูกบังหมดจนเหลือเส้นเดียว หรือไม่กี่เส้น (รูปที่ 3)
เมื่อเราเอาฉากมารับ จะไม่มีคำว่า "ยอดเละเต็มฉาก" เพราะมันมีแสงแค่เส้นเดียวที่มาจากยอดที่สามารถผ่านรูนี้ได้
แล้วมันดียังไง
ข้อดีของกล้องรูเข็มคือ ไม่ว่าภาพหรือฉากจะอยู่ที่ระยะไหน ก็จะชัดหมด (ถ้าเราทำให้รูมันแคบมากๆๆๆๆๆๆๆๆๆๆ) ถ้าเราทำให้มันแคบไม่มากนัก มันจะเบลอๆอยู่(แต่ก็ยังเห็นเป็นภาพ)
อ้าว ดีอย่างงี้ทำไมธรรมชาติไม่สร้างให้มาเป็นตาคนล่ะ เราจะได้เห็นวิวสวยๆพร้อมๆกับผู้หญิงสวยๆที่เดินอยู่ใกล้ๆเราได้
ข้อเสียของมันคือ แสงที่ตกกระทบฉากจะมืดมาก ทำไม? ก็เพราะว่าเราดันไปบังแสงเส้นอื่นๆที่มันควรจะผ่านมาด้วย
ลองเปรียบเทียบกับภาพที่เกิดจากเลนส์ แสงแทบทุกเส้นถูกเลนส์รวมแสงแล้วโฟกัสที่ฉาก แสงจะเข้มมาก
อ่าว อย่างงี้ธรรมชาติก็สร้าง retina เราให้ sensitive ก็ได้หนิจะได้รับแสงน้อยๆได้
ได้! แล้วจะเกิดอะไรขึ้น เมื่อไรก็ตามที่เรามองไปยังแสงจ้าๆ ตาเราจะพัง!
การนำเลนส์และคุณสมบัติความเป็นกล้องรูเข็มมารวมไว้ด้วยกัน ทำให้กล้องถ่ายรูปเกิดขึ้นมาบนโลก
คืออาศัยความชัดจากเลนส์ และความ"ลึก" จากรู โดยชดเลยความสว่างที่เสียไปโดยการเปิดชัตเตอร์ให้แสงกระทบฟิล์มหรือเซนเซอร์นานขึ้น
ซึ่งหลักการก็คล้ายๆตาคนนั่นแหละ คือมี
1.รูม่านตา [รูรับแสง] ไม่เล็กไป(ชีวิตเราจะได้ไม่มืดมน) ไม่ใหญ่ไป(จนเห็นตาเพื่อนเราชัด แต่เห็นหูไม่ชัด) ส่วนมากใช้ปรับความสว่างเป็นหลัก เมื่อแสงจ้า รูม่านตาจะเล็ก (อาจมีผลทำให้ระยะชัดเปลี่ยนไปบ้างคือเห็นชัดลึกขึ้น)
2.เลนส์ ที่สามารถปรับโฟกัสได้ (ไม่อย่างงั้นชีวิตเราคงจะแคบ มองเห็นแค่ระยะเดียว)
3.จอตา(retina) [ฟิล์มหรือเซนเซอร์] ที่สามารถปรับเปลี่ยนการทำงานได้ระหว่าง rod cell(ไวแสงมาก ทำงานในที่มืด ไม่สามารถแยกสีได้ ภาพที่เห็นจะเป็นขาวดำ) กับ cone cell(ทำงานในที่สว่าง สามารถแยกสีได้)
ฟิสิกส์โอลิมปิก วิทยาศาสตร์โอลิมปิก ข้อสอบแข่งขัน ข้อสอบชิงทุน
