אפקט פולפריך

אפקט פולפריך (Pulfrich Effect) (ניתן גם להגות: פולפריץ') הוא תפיסה (פֶּרְצֶפְּציה) פסיכופיזית במסגרתה תנועה רוחבית (לטרלית) של אובייקט בשדה הראייה מתפרשת על ידי קליפת המוח הראייתית כבעלת מרכיב עומק, בשל הבדל יחסי בתזמוני אותות בין שתי העיניים, שנגרם לרוב בגלל הבדלי תאורה בין העיניים.

ניתן להשתמש באפקט כדי לגרום לתמונה דו־ממדית להיראות כתלת-ממדית, על ידי שימוש במסנן מתאים המקטין את כמות התאורה לאחת העיניים, בדומה לתוצאה המתקבלת בצילום סטריאוסקופי. בהתאם לכך נעשה שימוש באפקט במדיה חזותית כגון טלוויזיה, סרטים ומשחקי מחשב.

סקירה כללית

האפקט בדרך כלל נגרם על ידי הצבת מסנן כהה על עין אחת (כגון משקפי שמש עם עדשה אחת בלבד), אך היא יכולה להתרחש גם באופן ספונטני במספר מחלות עיניים כגון קטרקט^[1], דלקת בעצב הראייה^[2]^[3], או טרשת נפוצה^[4]. במקרים כאלה, תסמינים כגון קשיים לקבוע את הנתיבים של מכוניות מתקרבות כבר דווחו בעבר. התופעה נקראת על שם פיזיקאי גרמני בשם קרל פולפריך, אשר תיאר אותה לראשונה בשנת 1922^[5]^[6]. האפקט כבר נוצל בעבר כבסיס להצגת תכנים בתלת מימד בטלוויזיה, בסרטים ובמשחקים.

הדגמה

בניסוי הקלאסי להדגמת האפקט, הנבדק צופה במטוטלת המתנדנדת במישור הניצב לקו הראייה של הצופה. כאשר מסנן בעל צפיפות נייטרלית (כמו עדשה כהה — בדרך כלל אפורה) ממוקם מול, נניח, עין ימין, נראה כי המטוטלת נעה במסלול אליפטי, שנראה קרוב יותר לצופה כאשר המטוטלת נעה לכיוון ימין ורחוק יותר ככל שהיא נעה לכיוון שמאל, כך שאם תאורטית היו מביטים במטוטלת במבט על, זה היה נראה כאילו היא מסתובבת נגד כיוון השעון. לעומת זאת, אם העין השמאלית מכוסה, המטוטלת תיראה ממבט על כאילו היא מסתובבת עם כיוון השעון, הנראה קרוב יותר לצופה ככל שהיא נעה לכיוון שמאל ורחוק יותר ככל שהיא נעה לכיוון ימין.

ניתן להגיע לאפקט דומה על ידי שימוש במצלמה יציבה וצילום מתמשך של חפץ מסתובב. אדם אשר יצפה בסרט שצולם כאשר מסנן מכסה את אחת מעיניו יראה למעשה את החפץ המסתובב נכנס ויוצא ממישור המסך בתנועה תלת־ממדית.

הסבר

ההסבר המקובל לעומק הנראה לכאורה של עצמים הוא שצמצום ההארה הרשתית באחת העיניים מוביל לעיכוב בהעברת אותות הראיה, דבר אשר גורם ליצירת פער מרחבי באובייקטים נעים. נראה שתופעה זו מתרחשת במערכת הראייה מפני שהשיהוי במערכת הראייה בדרך כלל קצר יותר (כלומר, מערכת הראייה מגיבה מהר יותר) עבור מטרות מוארות יותר בהשוואה למטרות עמומות יותר. מרכיב העומק בתנועת החפץ הוא למעשה הפתרון הוויזואלי של מערכת הראייה להתמודדות עם חפץ נע, כאשר קיים הבדל בעוצמת ההארה הרשתית, ומכאן שגם הבדל בשיהוי האותות, בין שתי העיניים.

הסבר אלטרנטיבי גורס שמדובר בזמני התגובה השונים של שני סוגי התאים הרגישים לאור בעין - הקנים והמדוכים. הקנים, הרגישים יותר לתאורה קלושה, מגיבים לאט יותר מן המדוכים^[7]. דוגמה לכך ניתן לראות בטילטול סיגריה בתאורה קלושה: הקצה הבוער של הסיגריה פולט מספיק אור על מנת להפעיל את המדוכים, בעוד גוף הסיגריה עמום מדי ומפעיל את הקנים בלבד, ונוצרת אשליה בה הסיגריה כביכול נישברת והקצה הבוער נע במנותק מגוף הסיגריה.

מדידות של אפקט פולפריך באמצעות חפצים כהים על רקע לבן הראו הבדלים של 15 מילי-שניות שיהוי בממוצע על כל צמצום של עוצמת ההארה הרשתית פי 10^[8]^[9]^[10]^[11]. השיהוי גדל בצורה מונוטונית ע"ג טווח רחב (מעל 6 סדרי גודל) של עוצמות הארה. מדידות אלו נמצאו גם תואמות לבדיקות של חפצים בהירים ע"ג רקע שחור, כאשר גם במקרה זה קיים יחס דומה בין עוצמת ההארה לשיהוי בראייה.

שימוש בסטריאוסקופיה

באפקט פולפריך נעשה שימוש כדי לאפשר סוג של סטריאוסקופיה, או אפקט חזותי תלת־ממדי, במדיה חזותית כגון טלוויזיה וקולנוע. כמו בסוגים אחרים של סטריאוסקופיה, משקפיים משמשים ליצירת אשליה תלת-ממדית. על ידי הצבת מסנן נטרלי (למשל, עדשה חשוכה של משקפי שמש) על עין אחת, תמונה אשר נעה משמאל לימין (או מימין לשמאל, אבל לא למעלה-למטה) תקבל אלמנט של עומק, כלפי או הרחק מהצופה.

מכיוון שאפקט פולפריך תלוי בתנועה בכיוון מסוים של חפץ כדי לגרום לאשליית העומק, הוא אינו שימושי בתור טכניקה כללית של סטריאוסקופיה. לדוגמה, האפקט אינו יכול לשמש לצורך הצגת אובייקט נייח בעל אלמנט עומק; באופן דומה, אובייקטים בתנועה אנכית לא ייראו כאילו יש בתנועתם מרכיב עומק. בנוסף, תנועה מקרית של חפצים עלולה ליצור מרכיב עומק מזויף, שייראה מלאכותי ולא יהיה קשור בפועל לעומק של החפץ בסצנה. נראה כי, רבים מיישומיו של אפקט פולפריך כרוכים בגרימת סוג זה של אפקט, דבר שתרם למוניטין השלילי שיצא לטכניקה זו. כאשר התנועה היחידה היא התנועה לרוחב, אז האפקט הוא אמיתי כמו כל צורה אחרת של סטריאוסקופיה, אבל זה קורה רק לעיתים מאוד רחוקות למעט במצבים מאולצים.

האפקט, עם זאת, יכול להיות יעיל לצורך חידוש בתחבולות חזותיות חדשות. יתרון נוסף של האפקט הוא תאימות מלאה גם לצפייה רגילה; בניגוד לווידאו סטריאוסקופי בעל שתי תמונות (המוקרנות במקביל), באפקט פולפריך מושגת תמונה תלת-ממדית באמצעות הקרנת תמונה אחת, וכתוצאה מכך הוא אינו מייצר את אפקט כפילות או עיוות צבעים למי שלא לובש משקפיים (בניגוד לטכניקות תלת-ממד אחרות). האפקט יכול גם להיות מושג על ידי לבישת משקפי שמש עם עדשה על עין אחת, ומאחר ומשקפי שמש נפוצים מאוד, הצורך החלוקת משקפי צפייה מיוחדות לתכנים מצטמצם.

בפועל, האפקט זכה למידה קטנה של פופולריות בטלוויזיה בסוף שנות ה-80 וה-90. ביום ראשון, ה-22 בינואר 1989, מופע המחצית של הסופרבול ה-23 ופרסומת לדיאט קולה שודרו באמצעות אפקט זה. ארבעים מיליון זוגות של משקפי תלת-ממד מנייר הופצו בארצות הברית על ידי קוקה קולה לכבוד האירוע. העדשה של העין הימנית כוסתה במסנן אפור נייטרלי ואילו השמאלית נותרה שקופה. במקרה זה, האובייקטים (כגון מקררים וסקייטבורד) נעו במורד גבעה תלולה משמאל לימין על פני המסך.

דוגמאות נוספות

האפקט היה בשימוש גם ב-1993 בהפקה מיוחדת במסגרת התוכנית דוקטור הו וב-1997 בפרק הסיום של העונה השנייה של התוכנית מפגשים מהסוג האישי. במדינות רבות באירופה, סדרת סרטי תלת־ממד קצרים, בהפקה הולנדית, הוצגו בטלוויזיה. משקפיים לצפייה בתכנים אלו נמכרו בתחנות דלק. סרטים קצרים אלו היו בעיקר אוסף של יומני מסע. כמו כן, סרט מסדרת הפאוור ריינג'רס בשם "פאוור ריינג'רס ב-3D: כוח משולש"^[12] נמכר על קלטת וידאו דרך מקדונלד'ס ונעשה בו שימוש בטכנולוגיה אשר מבוססת על אפקט פולפריך, על אף שבפועל הסרט כלל מעט תכנים בתלת-ממד. בארצות הברית וקנדה, שישה מיליון זוגות משקפי פולפריך לתכני תלת־ממד חולקו לצופים של פרק של ערוץ דיסקברי לטובת פרק של שבוע הכרישים בשנת 2000^[13]. בנוסף, מספר תוכניות אנימציה השתמשו באפקט בחלקים מסוימים במהלך שידורן, כמו למשל יו יוגי!.

בצרפת, "Le Magazine de la Santé", תוכנית טלוויזיה רפואית פופולרית, הציגה בהרחבה את האפקט באוקטובר 2016, והזמינה את הצופים "לראות את התוכנית בתלת-ממד בפעם הראשונה"^[14].

במשחק המחשב Orb-3D עבור קונסולת המשחק של נינטנדו נעשה שימוש באפקט (על ידי תנועה קבועה של עצמים על המסך) והוא הגיע ארוז עם זוג משקפיים. גם במשחק "Jim Power: The Lost Dimension in 3-D" עבור קונסולת המשחק Super NES, באמצעות גלילה קבועה של הרקע על המסך כדי לייצר את האפקט התלת-ממדי. גם ביום ההשקה של המשחק "סופר מריו 64", טויס אר אס הציעה משקפיים כדי להציג את המשחק בתלת-ממד.

ראו גם

אשליה אופטית
תלת-ממד (פירושונים)

לקריאה נוספת

הסבר נוסף על האפקט: אהרן מוריאלי, 'מִשֵּׁם לְמִלָּה - שמות כלליים שמקורם בשמות פרטיים', הוצאה עצמית, 2010 (עמוד 279)

קישורים חיצוניים

סרטון הדגמה של האפקט, סרטון באתר יוטיוב

הערות שוליים

^ Stephen M. Scotcher, D. Alistair H. Laidlaw, Christopher R. Canning, Mark J. Weal, Pulfrich’s phenomenon in unilateral cataract, British Journal of Ophthalmology 81, 1997-12-01, עמ' 1050–1055 doi: 10.1136/bjo.81.12.1050
^ J. E. Slagsvold, Pulfrich pendulum phenomenon in patients with a history of acute optic neuritis, Acta Ophthalmologica 56, 1978-10-01, עמ' 817–826
^ R. M. Burde, P. F. Gallin, Visual parameters associated with recovered retrobulbar optic neuritis, American Journal of Ophthalmology 79, 1975-06-01, עמ' 1034–1037
^ D. Rushton, Use of the Pulfrich pendulum for detecting abnormal delay in the visual pathway in multiple sclerosis, Brain: A Journal of Neurology 98, 1975-06-01, עמ' 283–296
^ The Pulfrich Effect: Pulfrich (1922), pulfrich.siu.edu
^ Axel Petzold, Eckhart Pitz, The Historical Origin of the Pulfrich Effect: A Serendipitous Astronomic Observation at the Border of the Milky Way, Neuro-Ophthalmology 33, 2009-01-01, עמ' 39–46 doi: 10.1080/01658100802590829
^ Rods and Cones, http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu
^ A. Lit, The magnitude of the Pulfrich stereophenomenon as a function of binocular differences of intensity at various levels of illumination, The American Journal of Psychology 62, 1949-04-01, עמ' 159–181
^ B. J. Rogers, S. M. Anstis, Intensity versus adaptation and the Pulfrich stereophenomenon, Vision Research 12, 1972-05-01, עמ' 909–928
^ J. M. Williams, A. Lit, Luminance-dependent visual latency for the Hess effect, the Pulfrich effect, and simple reaction time, Vision Research 23, 1983-01-01, עמ' 171–179
^ Rolf R. Diehl, Measurement of interocular delays with dynamic random-dot stereograms, European Archives of Psychiatry and Clinical Neuroscience 241, עמ' 115–118 doi: 10.1007/BF02191154
^ Tazaki, Ryuta (2000-07-03), Power Rangers in 3D: Triple Force, נבדק ב-2017-01-07
^ Press | American Paper Optics, LLC, www.3dglassesonline.com
^ Le Magazine de la santé en relief (avec de banales lunettes de soleil !), www.allodocteurs.fr

[1] Stephen M. Scotcher, D. Alistair H. Laidlaw, Christopher R. Canning, Mark J. Weal, Pulfrich’s phenomenon in unilateral cataract, British Journal of Ophthalmology 81, 1997-12-01, עמ' 1050–1055 doi: 10.1136/bjo.81.12.1050

[2] J. E. Slagsvold, Pulfrich pendulum phenomenon in patients with a history of acute optic neuritis, Acta Ophthalmologica 56, 1978-10-01, עמ' 817–826

[3] R. M. Burde, P. F. Gallin, Visual parameters associated with recovered retrobulbar optic neuritis, American Journal of Ophthalmology 79, 1975-06-01, עמ' 1034–1037

[4] D. Rushton, Use of the Pulfrich pendulum for detecting abnormal delay in the visual pathway in multiple sclerosis, Brain: A Journal of Neurology 98, 1975-06-01, עמ' 283–296

[5] The Pulfrich Effect: Pulfrich (1922), pulfrich.siu.edu

[6] Axel Petzold, Eckhart Pitz, The Historical Origin of the Pulfrich Effect: A Serendipitous Astronomic Observation at the Border of the Milky Way, Neuro-Ophthalmology 33, 2009-01-01, עמ' 39–46 doi: 10.1080/01658100802590829

[7] Rods and Cones, http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu

[8] A. Lit, The magnitude of the Pulfrich stereophenomenon as a function of binocular differences of intensity at various levels of illumination, The American Journal of Psychology 62, 1949-04-01, עמ' 159–181

[9] B. J. Rogers, S. M. Anstis, Intensity versus adaptation and the Pulfrich stereophenomenon, Vision Research 12, 1972-05-01, עמ' 909–928

[10] J. M. Williams, A. Lit, Luminance-dependent visual latency for the Hess effect, the Pulfrich effect, and simple reaction time, Vision Research 23, 1983-01-01, עמ' 171–179

[11] Rolf R. Diehl, Measurement of interocular delays with dynamic random-dot stereograms, European Archives of Psychiatry and Clinical Neuroscience 241, עמ' 115–118 doi: 10.1007/BF02191154

[12] Tazaki, Ryuta (2000-07-03), Power Rangers in 3D: Triple Force, נבדק ב-2017-01-07

[13] Press | American Paper Optics, LLC, www.3dglassesonline.com

[14] Le Magazine de la santé en relief (avec de banales lunettes de soleil !), www.allodocteurs.fr

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]

[13]

[14]

אפקט פולפריך

על שם	Carl Pulfrich