Non è come sembra.

Presentazione sul tema: "Non è come sembra."— Transcript della presentazione:

1 Non è come sembra

2 Relazione a cura di: Bellini Michele Compagnoni Francesca
Liceo scientifico G. Aselli, Cremona, a.s. 2008/2009 Classe IV A- IV E Relazione a cura di: Bellini Michele Compagnoni Francesca Lazzari Simone Oliva Alberto Tomasoni Isabella Valmarin Sergio

3 Introduzione Quella parte della fisica che si occupa dell’ottica e della luce non solo deve studiare i fenomeni luminosi, il modo in cui si comportano le onde, come viaggiano nello spazio e che effetti producono, ma deve fare i conti anche e soprattutto con la PERCEZIONE UMANA. E’ infatti attraverso lo studio dell’occhio umano e della sua anatomia che siamo riusciti a studiare la luce, in quanto l’occhio è la nostra finestra sul mondo e da quello gli scienziati sono partiti nelle loro indagini.

4 In questa sezione ci occuperemo di:
Strumenti ottici In questa sezione ci occuperemo di: Presentare gli strumenti ottici più importanti Accennarne la storia Definirne le caratteristiche principali

5 Il Cannocchiale Ideato in Olanda (1608) e perfezionato da Galileo (1609), che lo adattò per l'osservazione dei corpi celesti Fra le parti fondamentali del cannocchiale, le lenti, si possono distinguere due differenti tipi: l'obiettivo e l'oculare. L'obiettivo forma sul suo piano focale l'immagine dell'oggetto osservato l'oculare serve sia come lente di ingrandimento sia ad osservare l'immagine

6 I telescopi si dividono in:
Il Telescopio I telescopi si dividono in: - telescopi ottici  operanti nelle frequenze di luce visibile; - telescopi più sensibili  per l’osservazione delle frequenze assorbite dall’atmosfera (microonde, infrarosso, ultravioletto, ecc.)

7 RIFLETTORI e RIFRATTORI
Il Telescopio Ottico La nascita si suol far risalire a Galileo il quale ne mostrò la prima applicazione a Venezia I telescopi ottici si dividono a loro volta in due gruppi: RIFLETTORI e RIFRATTORI Il corpo principale è detto Tubo Ottico La montatura deve essere improntata alla massima rigidità

8 Caratteristiche - Diametro: apertura dell’obiettivo ottico
Lunghezza focale: misura del percorso ottico della luce all'interno del tubo ottico, dal suo ingresso nell'obiettivo sino al fuoco dell'oculare Rapporto tra focale e diametro: individua la luminosità dello stesso e quindi la sua attitudine a ricevere informazioni luminose. Potere di risoluzione :un telescopio di un certo diametro può risolvere fino ad un certo punto Ingrandimento: dipende dalla lunghezza focale del telescopio e dall'oculare utilizzato. Dividendo la lunghezza focale per quella dell'oculare si ottengono gli ingrandimenti

9 Il Microscopio Il microscopio è uno strumento capace di fornire un’immagine ingrandita di un piccolo oggetto osservato attraverso di esso A seconda della radiazione per illuminare il campione si divide in: OTTICO ELETTRONICO

10 Principali caratteristiche:
Potere di ingrandimento: rapporto tra la dimensione dell’immagine ingrandita e quella dell’oggetto osservato Si è arrivati ad un massimo ingrandimento di circa 1000x Potere di risoluzione: reciproco della distanza minima tra due punti che lo strumento è in grado di far apparire come distinti. Tuttavia il potere di risoluzione è limitato dalla diffrazione, che rende impossibile percepire distintamente un oggetto di dimensioni pari a quelle della lunghezza d’onda.

11 Il Microscopio Ottico Esistono due tipi di microscopi ottici:
- semplice se composto da un solo sistema di lenti o addirittura da una sola; - composto se costituito da almeno due sistemi di lenti L’illuminazione del campione può essere: - a trasmissione (o a campo chiaro) e - a diffusione (o a campo scuro)

12 In questa sezione ci occuperemo di:
La struttura dell'occhio In questa sezione ci occuperemo di: Definire l’anatomia dell’occhio nelle sue parti Spiegare il meccanismo della visione umana in paragone a una macchina fotografica Osservare le qualità e i limiti dell’occhio umano anche attraverso lo studio delle sue malattie

13 ANATOMIA DELL’OCCHIO L’occhio è costituito da tre tuniche con funzioni e strutture diverse: Quella esterna è fibrosa ed è costituita dalla sclera e dalla cornea. Quella mediana è detta vascolare e comprende la coroide, il corpo ciliare, l’iride e la pupilla. Quella più esterna è di natura nervosa e include la retina.

14 Cornea Umor acqueo Cristallino Umor vitreo
L’occhio è un organo pressoché sferico costituito da diversi elementi rifrangenti: Cornea Umor acqueo Cristallino Umor vitreo

15 La cornea è una sottile pellicola trasparente che chiude anteriormente l’occhio ed ha la forma di una calotta sferica. L’umor acqueo è un liquido composto da acqua, sali e sostanze proteiche. Il cristallino è un mezzo trasparente che fa convergere sulla retina i raggi luminosi. L’umor vitreo è una sostanza gelatinosa trasparente che riempie totalmente l’occhio e mantiene la forma della cornea.

16 La retina La retina è la parte più importante dell’organo visivo. Essa è una membrana caratterizzata da una complessa struttura a strati. La retina tappezza interiormente tutto l'occhio ed è una struttura assai complessa. La porzione sensibile è la parte posteriore dove si addensano numerose cellule sensoriali (fotorecettori) che si possono considerare gli elementi terminali delle fibre bel nervo ottico. Per la loro forma queste cellule sensoriali vengono chiamate coni e bastoncelli.

17 Coni e bastoncelli Coni Bastoncelli
Preposti alla luce diurna e del colore Richiuedono intensità luminose di un certo valore Più grandi dei coni Maggiormente sensibili alla luce Adatti alla visione notturna ma non sono sensibili ai colori Sia nei coni, sia nei bastoncelli la radiazione luminosa, più o meno intensa, eccita il pigmento contenuto nella loro parte più esterna. Questa prima reazione fotochimica innesca un processo attraverso il quale il segnale viene trasmesso al nervo ottico e assimilato dal cervello.

18 All’interno dell’occhio
Fovea centralis: i coni sono particolarmente addensati ed è massima l’acuità visiva. E’ il centro focale dell’occhio. Coroide: tessuto scuro ricco di melanina che avvolge esteriormente la retina e che filtra la luce. Verso la parte interiore dell’occhio si flette all’indietro costituendo l’iride, nel cui foro centrale, la pupilla, passa la luce.

19 L’iride Diaframma ad apertura variabile
Opaco, circolare e può assumere colorazioni diverse, dovute al variare della quantità di melanina nell’iride. Gli occhi possono essere di colore: nero, marrone, nocciola, giallo, verde, blu, grigio e viola.

20 Il meccanismo della visione umana
In esso distinguiamo tre parti: Un sistema ottico che forma e proietta le immagini su una superficie sensibile Una superficie sensibile che raccoglie le immagini e le trasmette Un elaboratore dei dati raccolti da quest’ultima

21 Occhio e macchina fotografica
Semplificando al massimo, l’occhio umano può per certi versi essere paragonato ad una macchina fotografica: Cristallino Iride e pupilla Retina Il bulbo annerito all’interno fungono da vera e propria camera oscura. Obbiettivo Diaframma Pellicola fotografica Camera che permette di far entrare la luce da un foro.

22 Schema sistema ottico umano e fotografico a confronto

23 Differenze retina- pellicola
Non si ha una distribuzione omogenea dei dettagli dell’immagine. Nella visione tiene considerazione anche dell’esperienza dell’osservatore. Immagine prodotta dal cervello è dinamica, prodotto della cultura del soggetto. Si ha una distribuzione omogenea dei dettagli in ogni punto dell’immagine. Interpreta le immagini in modo oggettivo. Immagine prodotta dalla macchina fotografica è statica, formata da un obbiettivo su una pellicola.

24 Eccezionalità e limiti dell’occhio
Pregi Difetti La risposta agli stimoli luminosi è di tipo logaritmico, tale che possiamo reagire al bagliore di una folgore, come alla luce tremolante di una stella. Messa a fuoco che avviene grazie al processo di accomodamento del cristallino. Diaframmatura automatica della pupilla che regola la quantità di luce che arriva alla retina. Aberrazione sferica: quando la pupilla è dilatata al massimo, la visione perde contrasto e l’acuità visiva diminuisce. Piccolissimo campo di visione distinta, data dalla dimensione ridotta della fovea. Limitatezza del potere risolutivo dovuta alla struttura della retina, cosicché possiamo distinguere due punti solo alla distanza di un primo e in ambiente ben illuminato.

25 Punto prossimo e punto remoto
L’occhio riesce a vedere distintamente solo da e fino a un certo punto. Questo è dovuto alle caratteristiche fisiche dell’occhio. Punto remoto: punto focalizzato sulla retina da un occhio normale senza alcun adattamento. Punto prossimo: punto più vicino che l’occhio accomodato può focalizzare ed è situato a 15 cm dalla cornea. Distanza della visione distinta: distanza superiore ai 25 cm in cui l’occhio accomodato riesce a distinguere le immagini.

26 Malattie dell’occhio Miopia Ipermetropia Presbiopia Astigmatismo
L’occhio sano, detto emmetrope, ha la capacità di far convergere i raggi luminosi in un singolo punto di fuoco. Se questo si colloca davanti o dietro la retina e immagini risultano sfocate e diventa necessaria una correzione ottica. I principali difetti della vista sono da attribuire a Difetti del bulbo oculare Difetti del cristallino Miopia Ipermetropia Presbiopia Astigmatismo Normalmente questi difetti possono essere corretti mediante l’uso di lenti apposite.

27 Miopia Ametropia o disturbo rifrattivo.
I raggi non si focalizzano sulla retina ma davanti ad essa. Dovuto ad un bulbo troppo allungato. Vede bene da vicino, ma non da lontano. Si misura in diottrie. Per la correzione servono lenti convergenti.

28 Ipermetropia Bulbo oculare troppo corto.
Fuoco del cristallino va a cadere dietro la retina. Vede normalmente gli oggetti molto lontani, ma ha un punto prossimo più lontano di quello normale. Servono lenti convergenti che portino l’immagine sulla retina.

29 Presbiopia Difetto dovuto all’invecchiamento.
Stessi sintomi dell’ipermetropia. Dovuto alla perdita di elasticità del cristallino. Si corregge con lenti convergenti.

30 Astigmatismo Non uniforme curvatura del cristallino.
La visione risulta confusa e distorta. La forma della cornea è simile a una palla da rugby, anziché tonda come dovrebbe essere. I raggi di luce si focalizzano in due punti nella parte più accentuata e più piatta. Servono lenti cilindriche, adatte alla forma dell’occhio.

31 Daltonismo Anomalia della visione dei colori, in particolare per il colore rosso (protanopia) e il verde (deuteranopia). Esistono diversi tipi di daltonismo, trasmetti geneticamente, oppure in seguito a danneggiamento della retina. Alcuni sono reversibili.

32 In questa sezione ci occuperemo di:
Illusioni In questa sezione ci occuperemo di: Definire il concetto di illusione ottica Enumerare i principali tipi di illusioni spiegandone gli effetti che producono Mostrare le singole illusioni ottiche e le cause che le generano anche attraverso esempi storici

33 Spesso gli artisti si sono divertiti a creare disegni ambigui, giocando sulla capacità della nostra mente di interpretare le figure sotto un’ottica del tutto personale. Famosissimi e numerosissimi i giochi ottici costituiti dal compendio di luci e ombre, dall’utilizzo di regole prospettiche e dei colori, nonché di forme geometriche. Soprattutto grazie alla geometria, gli artisti dello scorso secolo si sono sbizzarriti, in particolare quelli appartenenti alla corrente surrealista, come Salvador Dalì.

34 Illusioni ottiche. Ottiche Percettive Cognitive
L’illusione ottica può essere causata da vari meccanismi , in base a questo si hanno tre categorie di illusioni: Ottiche Percettive Cognitive

35 Illusioni ottiche sono causate da fenomeni puramente ottici e non dipendenti dalla fisiologia umana Esempio è il miraggio

36 Illusioni percettive Generate dalla fisiologia dell’occhio
Esempio sono gli afterimages, poiché dopo aver osservato il disegno, su un’altra superficie si vede un’immagine fantasma.

37 Punto cieco Area del nostro occhio
Il cervello cerca di riempire lo spazio vuoto con lo sfondo più probabile prendendolo in prestito dai contorni dell'area che non può essere osservabile.

38 Illusioni cognitive Dipendono dal nostro modo di interpretare un’immagine Figure ambigue Figure impossibili

39 Figure ambigue “Il libro di Mach.
Vediamo un libro aperto verso di noi o il suo dorso? I cubi sono sei o sette?

40 Volti ambigui Particolari Illusioni cognitive
Pittore importante è l’Arcimboldo

41 Giovane donna o una vecchietta?
La figura rappresenta un vecchio generale di profilo oppure due persone in mezzo a una strada? Giovane donna o una vecchietta?

42 Paradossi geometrici Viene percepita erroneamente la geometria dell'immagine Tendenza del cervello a stimare una dimensione basandosi su effetti prospettici o sul confronto con oggetti vicini Esempio è la stanza di Ames Illusione delle piastrelle del Caffè: le linee grigie sembrano oblique, invece sono perfettamente parallele tra loro

43 Stanza di Ames Camera dalla forma distorta che altera la prospettiva
Sembra avere la forma di parallelepipedo ma in realtà la ha una forma di trapezio una persona in piedi in un angolo della stanza appare essere un gigante, mentre un'altra persona situata nell'angolo opposto sembra minuscola.

44 Altre illusioni geometriche
Illusione del triangolo Spirali illusorie Illusioni del colore

45 Ci sono diverse tecniche per osservarli:
Stereogrammi Illusione ottica creata da particolari immagini piane che induce chi la guarda a visualizzare una figura tridimensionale. Quando l'osservatore tenta di 'mettere a fuoco' non la figura piana ma un punto immaginario dietro il disegno, il suo cervello è ingannato ed interpreta due strisce affiancate come se fossero la stessa attribuendo quindi alle piccole differenze tra le strisce stesse una realtà tridimensionale. Ci sono diverse tecniche per osservarli: Tecnica in parallelo Tecnica incrociata

46 Stereogramma In questo stereogramma si dovrebbe scorgere l’immagine di uno squalo che nuota

47 Figure in movimento. figure geometriche poste e colorate in modo tale da rendere al nostro occhio la sensazione che esse si stiano muovendo realmente.

48 Oggetti impossibili oggetti che non possono essere costruiti nella realtà a tre dimensioni, perché in contrasto con le leggi della geometria L'artista olandese Maurits Cornelis Escher ha prodotto diverse opere in cui oggetti impossibili sono alla base dell'architettura di edifici Anche Penrose ha applicato le regole della geometria per costruire la scala impossibile.

49 Esher Si può vedere l’acqua di una cascata che aziona questo particolare mulino scendendo e risalendo fino a tornare ad alimentare la cascata, in un circolo infinito. “La cascata”, M. C. Escher

50 Penrose Ha costruito la famosissima scala impossibile.
Scala impossibile: rappresentazione bidimensionale di una rampa di scale che muta la propria direzione di 90 gradi quattro volte

51 Effetto Thatcher. Si chiama così dal nome della politica britannica Margaret Thatcher. illusione ottica che interessa l’area del cervello destinata al riconoscimento dei volti

52 Anamorfosi Definire il concetto di anamorfosi
In questa sezione ci occuperemo di: Definire il concetto di anamorfosi Mostrare il modo in cui l’anamorfosi si è evoluta nel corso della storia e dell’arte Mostrare alcuni esempi di anamorfosi ottiche riferendoci sia a artisti contemporanei, sia ai teorici della “prospettiva curiosa”. Proiezione di un’immagine sul piano in modo distorto

53 Anamorfosi: dal greco anamórphosis, composto di “ana + morphee”; significa ritorno alla forma
particolare illusione ottica per cui un’immagine viene proiettata sul piano in modo distorto, in modo che il soggetto originale venga riconosciuto attraverso diverse tecniche ottiche L’immagine si può osservare o tramite l’utilizzo di specchi di diverse forme o spostando semplicemente il punto di vista

54 Storia Termine coniato nel 1600 da Guidobaldo del Monte;
Sviluppo nel periodo barocco in Francia e Germania; Segue le Regole di Jean Francois Niceron;

55 Anamorfosi nell'arte

56 Un foglio del Codice Atlantico contiene due disegni anamorfici di Leonardo rappresentanti la testa di un bambino e un occhio. Nell'anamorfosi piana la figura viene disegnata tenendo conto di una visione non frontale ma laterale e l'artista che la crea la disegna ponendosi da un preciso punto di vista che l'osservatore deve ricreare per poter vedere l'immagine in prospettiva

57 Un esempio di anamorfosi piana si può osservare a Trinità dei Monti a Roma in un disegno di Emmanuel Maignan "S.Francesco di Paola".

58 Nella visione prospettica che si ha all'inizio del corridoio appare l'immagine del santo che prega. Questa muta però man mano che si percorre il corridoio e nella visione frontale si trasforma in un paesaggio della costa calabra dove il santo era eremita

59 Quest’opera di Hans Holbein il Giovane, intitolata “Gli Ambasciatori”, è il più famoso esempio di anamorfosi. Se si guarda l’immagine da un’altra angolazione, la figura in basso, che frontalmente non avrebbe senso, diventa chiaramente un teschio. E questo!?

60 Alcuni critici hanno supposto che l'autore avesse voluto alludere all'imminente morte di uno dei due personaggi rappresentati nel dipinto Il culmine dell' interesse che riguarda le anamorfosi ottiche coincide con l'epoca di Luigi XIV L'anamorfosi è tornata di attualità nel nostro tempo, non solo in ambiente surrealista, ma anche ma anche in altre correnti del tutto contemporanee

61 Julian Beever Il più famoso attuale “Street Painter”;
Disegna opere anamorfiche sui pavimenti di tante grandi città di tutto il mondo; E’ diventato famoso grazie a una maxicatena su Internet;

62 Questa è l’immagine vista con proporzioni corrette

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66 La tecnica dell’anamorfosi viene utilizzata anche per pubblicizzare dei prodotti.
Semplici tappeti risultano come dei veri e propri pannelli pubblicitari se ripresi opportunamente dalle telecamere.

67 Anamorfosi dal mondo Anamorfosi che sfruttano il fenomeno della riflessione. Utilizzano specchi cilindrici per riprodurre immagini ben definite.

68 Anamorfosi ottiche Tracciate su superficie bidimensionale
Seguono le regole della prospettiva normale ma il punto di vista deve essere laterale Se ci collochiamo davanti in una posizione centrata (accentrata), tutto rimane confuso, indifferenziato, e ogni cosa sembra non avere più senso. Ma se ci spostiamo di lato, possiamo vedere un’immagine definita e con un significato preciso

69 Michel Parrè (I cavalieri, 1975)
Se lo osserviamo frontalmente non riusciamo a capire di cosa si tratta. Quando invece ci spostiamo più a destra, scorgiamo ciò che il pittore voleva realmente trasmetterci, due cavalieri in groppa ai propri cavalli.

70 Niceron Teorizza le anamorfosi nella sua opera “La Perspective Curieuse”, pubblicata nel 1638. La Perspective Curieuse è la preparazione ad un altro lavoro più importante, cui padre Niceron lavorava da tempo, il Thaumaturgus Opticus. E’ divisa in quattro libri.

71 “La Perspective Curieuse”
Nel primo libro, diviso in quindici proposizioni, sono esposti i principi della prospettiva verificati con l'esempio dei cinque corpi regolari (cubo, tetraedro, ottaedro, dodecaedro, icosaedro ) e qualche altro ; Nel secondo libro della prospettiva bizzarra “sono esposti i procedimenti per costruire una gran quantità di figure che appariranno deformi e insensate ma che, viste da un determinato punto, si riveleranno ben proporzionate”; Il terzo libro si occupa delle anamorfosi catottriche; Nel quarto libro vengono spiegati vari metodi per ottenere immagini composte da parti singole di altre immagini usando particolari lenti sfaccettate; In seguito sono presenti alcune proposizioni della “Prospettiva bizzarra”.

72 Prima proposizione “Disegnare una sedia, in prospettiva, così difforme che, essendo vista fuori dal suo punto, essa non rappresenti alcuna immagine riconoscibile”

73 Seconda proposizione “Illustrare il procedimento per disegnare ogni sorta di figura, immagine o quadro, nello stesso modo della sedia della precedente proposizione, cioè in modo che sia perfettamente riconoscibile solo se visto da un determinato punto”

74 Il terzo libro della prospettiva bizzarra
In cui si parla delle apparenze: degli specchi piani, cilindrici e conici, e della maniera di costruire delle figure che rivelano e rappresentano per riflesso una cosa ben diversa da quella che appare nella visione diretta TERZA PROPOSIZIONE “Dato uno specchio cilindrico convesso, perpendicolare ad un piano parallelo alla sua base, descrivere, su tale piano, una figura che, benché difforme e confusa in apparenza, produrrà nondimeno, riflettendosi nello specchio, un'immagine ben proporzionata e simile a qualche oggetto proposto” J.F. Niceron, anamorfosi a soggetto religioso, Palazzo Barberini, Roma

75 La Perspective Curieuse è la preparazione ad un altro lavoro più importante, cui padre Niceron lavorava da tempo, il Thaumaturgus Opticus. Quest'opera doveva comporsi di due parti ma la morte prematura non gli permise di ultimarla. Venne terminata dal padre Marin Mersenne, un altro illustre erudito della Compagnia dei Padri Minimi, compagnia della quale lo stesso Niceron faceva parte. schema realizzativo degli affreschi del Niceron tratto dal Thaumaturgus Opticus

76 FINE

77 Bibliografia M. E. Bergamaschini, P. Marazzini, L. Mazzoni, L’indagine del mondo fisico, Carlo Signorelli editore Curtis Helena,  Barnes N. Sue,  Helms Doris R., Invito alla biologia, Zanichelli M. Fazio, M. C. Montano, Fisica volume 2, Arnoldo Mondatori scuola Jean François Niceron, La Perspective curieuse, ou Magie artificielle des effects merveilleux

78 Sitografia http://it.wikipedia.org/wiki/Microscopio