Forum: Offtopic Optisches Experiment ohne Hilfsmittel. Erklärung gesucht!


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von IncreasingVoltage .. (increasingvoltage)


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Hi,

probiert mal das hier:

1. Den Text hier oder ein anderes, statisches Bild während des 
Experiments anschauen.

2. Macht ein Auge zu.

3. Zeigefinger in 2-5cm Abstand vor dem offenem Auge langsam bewegen und 
genau den Übergang zwischen dem durch den Finger verdecktem Text und 
nicht verdecktem Text beobachten.

Bei mir streckt sich der Text optisch bzw. verschiebt sich in die 
Richtung des Fingers.

Woher kommt dieser Effekt bzw. wie nennt sich dieser?

Das hat doch bestimmt was mit dem Effekt der Lochbildkamera zu tun.

: Bearbeitet durch User
von Route_66 H. (route_66)


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IncreasingVoltage .. schrieb:
> Woher kommt dieser Effekt bzw. wie nennt sich dieser?

Beugung an Kanten

von IncreasingVoltage .. (increasingvoltage)


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Danke!

Das Bildungssystem ist echt am Ende, wenn nicht mal so ein einfach 
durchzuführendes Experiment im Physikunterricht gezeigt wird.

Oder die Lehrer trauen sich die darauf folgende Erklärung nicht zu...

: Bearbeitet durch User
von Jens G. (jensig)


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Beugung? Kaum. Wird wohl eher eine geistige Verirrung bei der Bild- und 
Bewegungserkennung sein - also schlicht eine der üblichen optische 
Täuschungen...

von IncreasingVoltage .. (increasingvoltage)


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Halte ich für unwahrscheinlich. Probiere es selber mal!

Optische Illusionen enden oft, nach dem man den Trick kennt.

Hier ist das anders.

Evtl. Hat ja jemand Lust mit einer per Funk auslösbaren DSLR zwei Bilder 
zu machen und diese übereinander zu legen.

Mir fehlt leider das Equipment dazu.

: Bearbeitet durch User
von Jens G. (jensig)


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>Halte ich für unwahrscheinlich. Probiere es selber mal!

Probiert habe ich es schon, und kann schlicht diesen Effekt nicht sehen. 
Deswegen halte ich das für eine Täuschung. Es sei denn, Du meinst den 
Bereich unmittelbar am Fingerrand (sozusagen wenige Zehntel mm). Aber 
selbst da sehe ich eigentlich keine Bewegung, sondern irgendwelche 
Effekte durch die Teilabschattung bzw. nichtfokusierten Fingerrand.

>Optische Illusionen enden oft, nach dem man den Trick kennt.

Dann muß ich den Trick wohl schon vorher gekannt haben ;-)

von Uhu U. (uhu)


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IncreasingVoltage .. schrieb:
> Optische Illusionen enden oft, nach dem man den Trick kennt.

De tief stehende Mond erscheint uns riesig, wenn er sehr hoch steht, 
dagegen klein.

Wenn man die scheinbare Größe nachmisst, ist der tief stehende Mond 
genau so groß, wie der hoch stehende – es handelt sich um eine optische 
Täuschung.

Das Wissen über diese Täuschung ändert nichts daran.

von IncreasingVoltage .. (increasingvoltage)


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Ich kann ja nichts wirklich ausschließen, allerdings sehe ich den Effekt 
doch sehr gut. Deswegen bin ich auch so verwundert, dass man (oder 
zumindest ich) diesen Effekt doch gut wahrnehmen kann.

Auch wenn es sein könnte, dass ich mich selber täusche.

von Yalu X. (yalu) (Moderator)


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Ganz klar, dein Finger wirkt als Gravitationslinse :)

: Bearbeitet durch Moderator
von IncreasingVoltage .. (increasingvoltage)


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Also bei ca. 1 cm Abstand zum Auge merke ich bei dem Bild, dass die 
Kreise nicht größer wirken, sondern sich in der horizontalen dehnen und 
dem Finger nähern.

Wenn es eine optische Täuschung ist, bin ich echt beeindruckt...

Yalu X. schrieb:
> Ganz klar, dein Finger wirkt als Gravitationslinse :)

Naa, so fett bin ich auch nicht ;D

: Bearbeitet durch User
von Yalu X. (yalu) (Moderator)


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Ah, jetzt sehe ich den Effekt auch. Dass muss irgendwas mit meinen Augen
zu tun haben. Er tritt nicht auf, wenn ich als "Auge" eine Kamera
verwende.

von A. S. (achs)


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Es ist m.E. keine Beugung an Kanten sondern die Veränderung der Blende. 
Die Fingerkante nimmt quasi die eine Seite des Strahlengangs weg.

Beim Handy werdet ihr einen Unterschied sehen, ob es im Dunkeln (große 
Blende, dafür fokussiert) oder im hellen (kleine Blende, durch 
defokussierung stärkerer Effekt) ist.

: Bearbeitet durch User
von A. S. (achs)


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Yalu X. schrieb:
> eine Kamera

Was denn für eine? Mit langem objektiv oder Handykamera direkt (z.b. 
messer) vor der Linse@

von Yalu X. (yalu) (Moderator)


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A. S. schrieb:
> Yalu X. schrieb:
>> eine Kamera
>
> Was denn für eine? Mit langem objektiv oder Handykamera direkt (z.b.
> messer) vor der Linse@

Handykamera. Auch mit einem Messer ganz dicht vor dem Objektiv bekomme
ich den Effekt nicht hin.

Ist aber ein ziemlich billiges Handy, vielleicht können das teure mit
viel eingebauter KI besser ;-)

von Sven B. (scummos)


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A. S. schrieb:
> Es ist m.E. keine Beugung an Kanten sondern die Veränderung der Blende.
> Die Fingerkante nimmt quasi die eine Seite des Strahlengangs weg.

Jo, das halte ich auch für die korrekte Erklärung. Für Beugung ist der 
Effekt und die involvierten geometrischen Elemente zu groß.

: Bearbeitet durch User
von Thomas E. (Firma: Thomas Eckmann Informationst.) (thomase)


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IncreasingVoltage .. schrieb:
> Woher kommt dieser Effekt bzw. wie nennt sich dieser?

Allgemeine Relativitätstheorie. Die Krümmung der Raumzeit durch eine 
Masse bewirkt eine Ablenkung des Lichts.

von Chris K. (waldmeistereis)


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Yalu X. schrieb:
> Ah, jetzt sehe ich den Effekt auch.

Hier (anderer Effekt) auch:

https://www.welt.de/kmpkt/article171610581/Diese-9-optischen-Taeuschungen-werden-dich-kirre-machen.html

Diese verdammten Kreise drehen sich. Und wenn man gerade mal einen dabei 
quasi in Flagranti erwischen möchte, steht genau der dann plötzlich 
still, als ob ihn das nix anginge.

So ein Früchtchen!

;-)

: Bearbeitet durch User
von Phasenschieber S. (phasenschieber)


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Diese Kantenbrechung des Lichtes ist schon lange bekannt und man hat 
sich diesem Effekt bei der "Camera obscura" bedient.
Ein Loch in einer Schachtel ersetzt durch die Kantenbrechung eine Linse:

https://de.wikipedia.org/wiki/Camera_obscura

von Lothar M. (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Route_66 H. schrieb:
> Beugung an Kanten
Kann ja nicht funktionieren, mein Finger hat keine Kanten...  :-(

IncreasingVoltage .. schrieb:
> Wenn es eine optische Täuschung ist, bin ich echt beeindruckt...
Du siehst dabei, dass die Bildverarbeitung im Gehirn mit dieser Aufgabe 
überfordert ist, weil die nicht oft auftritt. Denn wenn du irgendas so 
dicht vor dem Auge hast, dann interessiert dich im realen Leben nicht, 
was weiter weg passiert, sondern du sorgst schlagartig dafür, dass du 
davon wegkommst. Dein Gehirn kann also mit solchen Effekten nichts 
anfangen.

> Also bei ca. 1 cm Abstand zum Auge merke ich bei dem Bild, dass die
> Kreise nicht größer wirken, sondern sich in der horizontalen dehnen und
> dem Finger nähern.
Wenn ich dieses gepunktete Bild mit einem Auge ansehe und den Finger 
langsam dicht vor dem Auge bewege, dann sehe ich sogar weiße Punkte auf 
meinem Finger.

IncreasingVoltage .. schrieb:
> 3. Zeigefinger in 2-5cm Abstand vor dem offenem Auge langsam bewegen ...
> Woher kommt dieser Effekt bzw. wie nennt sich dieser?
Der Effekt kommt wie die meisten der verlinkten optischen Täuschungen 
von der Trägheit der Rezeptoren im Auge. Wenn du deinen Finger still 
hältst, dann verzerrt sich da nämlich nichts mehr. Und wenn du bei den 
verlinkten optischen Täuschungen das Auge stillhältst (das ist nicht so 
einfach, weil das Gehirn das Auge automatisch dorthin dreht, wo sich was 
bewegt, denn dort lauert möglicherweise Gefahr...), dann bewegt oder 
verzerrt sich dort auch nichts mehr.

: Bearbeitet durch Moderator
von Yalu X. (yalu) (Moderator)


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Ich glaube, ich habe jetzt herausgefunden, wodurch der Effekt entsteht
und warum ihn einige wahrnehmen und andere (darunter auch meine
Handykamera) nicht. Es gibt dafür zwei Ursachen:

Ursache 1:

A. S. schrieb:
> Die Fingerkante nimmt quasi die eine Seite des Strahlengangs weg.

Ursache 2:

Defokussierung bzw. Fehlsichtigkeit des Auges

Ich habe das anhand eines Beispiels skizziert (s. Anhang), in dem
jeweils ein grüner und ein roter Objektpunkt auf die Netzhaut abgebildet
werden. Der Finger wird so positioniert, dass er das vom Auge
aufgenommene Strahlenbündel des grünen Punktes ungehindert passieren
lässt, während er das des roten Punktes zur Hälfte blockiert.

Bei Normalsichtigkeit werden ohne Finger beide Punkte scharf abgebildet,
und daran ändert sich auch auch mit Finger nichts. Der wahrgenommene
Abstand der beiden Punkte zueinander ist in beiden Fällen gleich.

Bei Weitsichtigkeit (Fokus liegt hinter der Netzhaut) werden beide
Punkte unscharf, d.h. als größerer Fleck abgebildet. Kommt nun der
Finger, bleibt der grüne Fleck unverändert, aber der rote wird
asymmetrisch (in der Skizze von rechts her) in seiner Größe reduziert.
Dadurch bewegt sich sein Zentrum von Zentrum des grünen Flecks weg. Der
Text scheint also im Bereich des Fingerrands gedehnt zu werden.

Bei Kurzsichtigkit (Fokus liegt vor der Netzhaut) ist es genau
andersherum. Dadurch scheint der Text gestaucht zu werden.

IncreasingVoltage .. schrieb:
> Bei mir streckt sich der Text optisch bzw. verschiebt sich in die
> Richtung des Fingers.

Du bist also weitsichtig (oder kurzsichtig mit überkompensierender
Brille).

Jens G. schrieb:
> Probiert habe ich es schon, und kann schlicht diesen Effekt nicht sehen.

Dann bist du normal- oder nur schwach fehlsichtig, oder du hast hast
eine gut korrigierende Brille.

von A. S. (achs)


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Yalu X. schrieb:
> Defokussierung bzw. Fehlsichtigkeit des Auges

Nur zur Erinnerung noch einmal, dass die Defokussierung auch von der 
Umgebungshelligkeit abhängt, einfach weil eine kleine Blende (im Auge) 
eine größere Tiefenschärfe hat. Eine Lochkamera ist beispielsweise in 
allen Entfernungen scharf.

A. S. schrieb:
> Beim Handy werdet ihr einen Unterschied sehen, ob es im Dunkeln (große
> Blende, dafür fokussiert) oder im hellen (kleine Blende, durch
> defokussierung stärkerer Effekt) ist.

(Handy, weil der TO den Text direkt im Handy meinte und weil sich die 
meisten Handies an die Umgebungshelligkeit anpassen. Es ist nicht die 
Blende eines Handies gemeint, so es sie überhaupt gibt. Weit größer ist 
der Effekt, ob man ein Buch im Schummer- oder Sonnenlicht nimmt).

Und natürlich legt man unbewusst ja irgendwo seinen Fokus hin: Richtung 
Finger oder Richtung Text oder sogar außerhalb.

: Bearbeitet durch User
von Sven B. (scummos)


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Lothar M. schrieb:
> IncreasingVoltage .. schrieb:
>> 3. Zeigefinger in 2-5cm Abstand vor dem offenem Auge langsam bewegen ...
>> Woher kommt dieser Effekt bzw. wie nennt sich dieser?
> Der Effekt kommt wie die meisten der verlinkten optischen Täuschungen
> von der Trägheit der Rezeptoren im Auge. Wenn du deinen Finger still
> hältst, dann verzerrt sich da nämlich nichts mehr.

Das sehe ich anders ... ich halte die Erklärung mit der teilweise 
abgedeckten Blende für korrekt. Das passt doch auch super; den Effekt 
kennt man von anderer Stelle genauso.

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