每日动态!光渗作用成就千古绝句

作者:尉荣

更新时间:2022-12-07 13:35:15


【资料图】

刘长卿是盛唐向中唐过渡时期的一位杰出诗人。他的代表作《逢雪宿芙蓉山主人》,描绘的是一幅风雪夜归图:“日暮苍山远,天寒白屋贫。柴门闻犬吠,风雪夜归人。”“日暮苍山远”勾勒傍晚时分山川的景象,它不仅美,而且很真实。为什么日暮的时候苍山会显得远一些呢?原来,这里面还有一些科学道理。

黄昏时的太阳看起来比中午时大些,是因为我们看白色图形比看同样大小的黑色图形要大些。这在物理学上叫光渗作用。黄昏时,四周天空是暗沉沉的,因而太阳相对显得明亮,而在中午时,四周天空都很明亮,相对之下,太阳与背衬的亮度差没有那样悬殊,这也是使我们看起来太阳在黄昏时比中午时大些。

文艺复兴时期,意大利学者达·芬奇在他的著作中曾对光渗现象做过描述:“隔着太阳窥看树枝,常觉得它变细了甚至于辨别不出。按理,城堡上的炮眼和垛子是一样宽的,然而我看起来前者特别宽一些。”

这样的现象还有很多,比如在天气晴朗的夜晚观看新月时,可以隐约见到月牙里的黑影——俗称“月魂”。人们常觉得月牙部分边缘的半径要比黑影半径大些,丹麦天文学家第谷认为这两个半径的比例是6:5。高悬在空中的输电线,在电线的纵横交叉点上,不是显得更粗而是更细,甚至像要折断一样。与此相反,如果电线后面有深色背景如瓦房顶,就看到电线和瓦楞的交叉点变得很粗,甚至现出锯齿形。

此外,不同波长的光同时通过眼睛的晶状体时,聚集点并不完全在视网膜的一个平面上,因此在视网膜上的影像的清晰度就有一定差别。长波长的暖色影像似乎焦距不准确,因此在视网膜上所形成的影像模糊不清,似乎具有一种扩散性;短波长的冷色影像就比较清晰,似乎具有某种收缩性。所以,我们平时在凝视红色的时候,时间长了会产生眩晕现象,景物形象模糊不清似有扩张运动的感觉。

据说法兰西国旗一开始是由面积完全相等的红、白、蓝三色制成的,但是旗帜升到空中后在感觉是三色的面积并不相等,于是召集了有关色彩专家进行专门研究,最后把三色的比例调整到红35%、白33%、蓝37%的比例时,才感觉到面积相等。

色彩的膨胀、收缩不仅与波长有关,而且还与明亮程度有关。光亮的物体在视网膜上所成影像的轮廓外似乎有一圈光圈围绕着,使物体在视网膜上的影像轮廓扩大了,看起来就觉得比实物大一些。如通电发亮的电灯钨丝比通电前的钨丝似乎要粗得多,这也是光渗现象造成的。

这样的例子在日常生活中也会发现,在黑色纸上的白色圆点看上去要比白色纸上的黑色圆点大,因为相对亮度不同给肉眼造成了错觉。歌德对类似的现象做过研究,他认为:“两个圆点同样面积大小,在白色背景上的黑圆点比黑色背景上的白圆点要小1/5。”这也是亮色在视觉上膨胀性的表现。由于这种视觉错觉,使得一些身体比较胖的人喜欢穿黑色或深色衣服,以达到视觉“减肥”的效果。很多人都发现,宽度相同的黑白条印花条纹布,感觉上白条子总比黑条子宽;同样大小的黑白方格子布,白格子要比黑格子略大一些。这也是人眼错觉造成的。超市中,小商品、小包装若要使它显眼一些,宜采用鲜艳的浅色。如果要它显得高贵精致,宜采用沉着的深色或黑色。为了扩大建筑或交通工具的室内空间感,色彩设计宜采用乳白、浅米黄、象牙白等淡雅明快的色调,可以从感官上增加室内的宽敞度和明亮度。

点光源发出光的强度,随着距离的增加会越来越弱。于是在一般情况下,很多人都会有这样的感觉,光亮的物体显得近些,灰暗或阴影中的物体显得远些。生活中,光源一般是从上往下照射的,所以表面较亮的部分容易被看成凸出来,表面较暗的部分容易被看成凹进去。由此,黄昏时太阳离地平线越来越近,它的明亮程度也越来越小,周围的景物(苍山)也越来越暗,人们感到它越来越远了。同时日落时,太阳看起来比中午时大些,这是光渗作用而引起的视觉现象。太阳看起来变大了,太阳旁边的景物在观察者的眼中就相对变小了。

“日暮苍山远”正是这种感觉的真实写照。

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