1. Ögat

Anm. Om det är något konstigt på denna sida, så kan det vara för att den en gång var ett försök att komma ut som bok. Håller på att gå igenom den nu och samtidigt uppdatera den.

Ögat

Ögats färgseende

Våra ögon har stavar och tappar på näthinnan. Med hjälp av dessa kan vi urskilja ljus och färger.

Genom att dissekera djurögon som har näthinna kan man se vilja djur som saknar olika sorters tappar: de som gör det kan uppenbarligen inte urskilja färger.

En varelse utvecklar ingenting som den inte har nytta av för att överleva: man kan därför dra slutsatsen att djur som utvecklat färgseende klarade sig bättre än de som inte gjort det. Den tidiga människan behövde urskilja färger för att se vilka frukter och bär som var mogna för att klara sig bättre än konkurrenterna.

Ljuset brukar åskådliggöras med ett diagram: från stora eller långa vågor (radiovågor, värmevågor och infrarött ljus) till små eller korta vågor (ultraviolett ljus och radioaktiv strålning).

Vi kan inte se alla dessa våglängder. Dels filtrerar ögonlinsen bort allt ultraviolett ljus för att inte skada ögonen, dels kan inte stavarna och tapparna uppfatta infrarött ljus. Alla färger mellan infrarött och ultraviolett kan vi uppfatta. De färger vi kan se kallas "det optiska fönstret".

Den allmänna uppfattningen är att en sorts tappar kan uppfatta blått ljus, en annan gult och en tredje rött. Fullt så strikt uppdelat är det emellertid inte: de tre olika sorters tapparna uppfattar i stort sett samma våglängder; d v s de tre känslighets-områdena överlappar varandra delvis, men är en aning olika känsliga för olika våglängder.

En sorts tappar är speciellt känsliga för rött ljus, men uppfattar knappast blått. En annan sorts tappar är speciellt känsliga för grönt ljus, men ligger väldigt nära den röda tappen i känslighet. Den tredje sortens tappar uppfattar blått ljus väldigt bra. Hjärnan analyserar dessa tre olika signaler. Ju mer blått ljus som uppfattas, ju mindre gult måste färgen innehålla och omvänt. Skador i ögat på dessa tappar orsakar blå-gul färgblindhet. Ju mer grönt den andra sortens tappar uppfattar, ju mindre rött måste färgen innehålla och omvänt. Skador i ögat på dessa tappar orsakar grön-röd färgblindhet. Här kan vi också se varför ändarna på färgdiagrammet i “det optiska fönstret” uppfattas lika (samma röda nyans): avsaknaden av grönt uppfattas som rött.

Eftersom vi inte kan uppfatta vare sig ultraviolett eller infrarött ljus, vill fullt friska personer på experimentell väg låta få mikrochips inopererade i ögonen: på så sätt hoppas de kunna urskilja fler färger och förhoppningsvis berätta hur det är att förnimma ett bredare optiskt fönster. Men än så länge har det inte skett. Chipset är annars utvecklat för att låta blinda med en viss form av ögonskador kunna förnimma ljus: så långt har man kommit i forskningen.

Men vi kommer kanske aldrig att se varken infrarött eller ultraviolett ljus:: hjärnan vet inte hur den ska tolka den nya informationen. Den ska ju tolka fem färgkanaler i stället för tre. Att vi via fotografier och film kan se ultraviolett eller infrarött är en annan sak: genom att ändra färginformationen kan vi se den. Men hjärnan lär sig tolka vad ögonen ser i unga år. De som blivit synskadade i unga år, och fått synen räddad, kan till exempel inte lära sig vad djupseende är, på grund av att hjärnan inte mottog synintryck i de unga år, då den skulle lära sig djupseendet. Så hjärnan är kanske inställd på att tolka tre färgkanaler, men inte fem.

De tre olika sorters stavar och tappar vi har kan uppfatta en väldigt stor skillnad i nyanserna. Nyanserna är så många, att vi omöjligt kan komma ihåg och ha namn på alla. Vi har emellertid benämningar på en hel del färger. Genom att diskutera hur vi uppfattar en färgnyans, till exempel tomterött, lär vi oss så småningom vilken nyans som står för ett visst namn.

Grönt är en svår färg för oss. Då jag läste hur man tog fram olika färger på lysdioder, tog man fram gula, orange, röda och blå. Grön var svårast att ta fram, eftersom "den för vi kallar grön består av tre våglängder".

Eftersom vi bara har tre olika sorters stavar och tappar som vi kan uppfatta skillnader på färgnyanserna med, tycker man kanske att det räcker med att utgå från tre färger i olika styrkor och blanda dem, för att återge vilken nyans som helst. Oftast räcker det med denna förenkling: färgfilm, TV och tryckeriteknik har förenklat det så pass mycket. Är de tre färgerna korrekt balanserade ska de kunna återge gråskalan (från svart till vitt, utan någon dragning åt någon färg).

En blandning av rött och blått bör då uppfattas som violett, en blandning av gult och blått som grönt. Detta gäller så länge man blandar färger för att måla med eller trycka med.

Färg-TV eller en monitor fungerar annorlunda: en blandning av rött och grönt uppfattas där som gult, förutsatt att den blå saknas. En färgteve eller en monitor har röda, gröna och blåa punkter på skärmen. Här får vi tänka oss att färgtevens tre färgpunkter uppfattas som vitt eller grått, om de lyser lika intensivt. Att vi i detta fall kan uppfatta gult, beror på att den gröna och röda tappen känner av nästan samma färgnyanser.

Men att återge en nyans genom att blanda tre ursprungsfärger är att förenkla det för alltför mycket. Jämför dessa båda färgdiagram!

Rent teoretiskt borde vi missa en del nyanser genom att förenkla färgåtergivningen alltför mycket. Så är också fallet vid en närmare granskning. En billackerare kan blanda till rätt nyans och förbättra ett parti på en bil. Detta lyckas han med, förutsatt att ljuskällan inte ändras; men i en annan belysning (solljus, månljus eller konstljus) ser man vilket parti som är förbättrat.

Vi får alltså komma ihåg att en blandning av tre färger kan återge en hel del nyanser, men inte alla.

En anledning till att det går att lura ögat ganska bra endast genom att blanda tre färger, är att ögat inte uppfattar nyansskillnader lika bra som örat. I örat finns en mängd hår med olika längd: varje hårstrå uppfattar en frekvens. Å andra sidan kan örat bara uppfatta ljudkällans ungefärliga riktning. Detta har att göra med vågornas storlek: ljusets våglängder är betydligt mycket mindre än ljudvågorna: varje organ har utvecklats optimalt genom tiden. Fler än tre sorters tappar i ögonen skulle innebära sämre synskärpa eller kräva större ögon; en bättre uppfattning av ljudets riktning skulle kräva fler eller komplexare öron. Jämför med hur flera optiska teleskop eller radioteleskop kopplas samman eller görs större för att man ska få detaljrikare informationer!

Färgdiagram

Eftersom ögat endast kan uppfatta rödare - grönare respektive gulare - blåare nyanser, brukar man åskådliggöra färgnyanserna på ett tvåaxligt diagram enligt figur. X-axeln betecknar gulare eller blåare, medan y-axeln betecknar rödare eller grönare.

Av någon anledning känner vi på oss vad som är en “ren” färgnyans, till exempel rent gult. Detta kan bero på hur tappar och hjärna tolkar ljusflödet, eller hur vi är uppfostrade att tolka vissa färger.

Det är praktiskt att återge nyanserna i form av en färgcirkel. Eftersom det rör sig om en cirkel, kan man dela upp nyanserna i 360 olika valörer. Vi har därmed ett enkelt mått som vi känner igen och kan använda, åtminstone i jämförelsen till det komplexa diagrammet som visades ovann. Det är emellertid opraktiskt i praktiken: 360 härrör sig från vinkelmätning; vi kan varken urskilja eller ha namn på 360 olika nyanser. Men färgcirkeln används ändå flitigt.

Eftersom vi också måste få in ljusare och mörkare nyanser i diagrammet, för att återge alla nyanser våra ögon kan uppfatta, brukar man lägga in ljusstyrkan på en tredje axel, z-axeln, i diagrammet. För åskådlighetens skull är inte mittparterna på färgcirklarna utritade, men det är här vi har rent grått.

Går man tillräckligt långt ut mot "ljusare" på z-axeln kommer vi att få rent vitt. Åt andra hållet kommer vi att få helt svart. Eftersom man inte kan tala om färgnyanser i dessa fallen, brukar figuren inte återges som en cylinder, utan som en dubbel kon. De allra flesta nyanser återfinns i denna förenklade tredimensionella figur.

Om man beskriver färgnyansen i en 360°-uppdelning, kan man beskriva ljusheten i %: vi har praktiska mått vi kan använda. Men även här är 100 steg för fin indelning: vi kan inte urskilja så många valörer.

Eftersom det rör sig om en förenkling finns det en del färger som hamnar utanför färgkonen. Rent matematiskt har konen bara 1/4 så stor volym som en kub, med samma yttermått. Det går alltså att hitta en färg, som hamnar utanför konen. En klick färg från ett nagellack är kanske intensivare än de färger som du kan se på konen. Färgen på en nyponros kanske du inte hittar i färgkonen. De så kallade fluorescerade färgerna, intensiva nyanser, som finns att köpa i burkar, i form av överstrykningspennor eller som små lappar, avsedda att fånga uppmärksamheten, hamnar också utanför konen. Eftersom det är så, betyder det att det i tryckform inte går att återge vilka nyanser som helst.

Att just överstrykningspennor ligger utanför vad vi kan återge med tryckmetoden bevisas enkelt: markera en vanlig text med lite olika färger av överstrykningspennor. Ta en färgfotostat. Se vad som hänt med färgen från överstrykningspennorna!

Varje konstnär och författare har sina teorier om hur ett färgdiagram bäst återger alla tänkbara färgnyanser. Förenklade modeller kan återges som den visade dubbla konen, alternativt två sammansatta asymmetriska runda konor, en boll eller en kub. Bollen kan vara en jordglob med "vitt" för nordpolen, "svart" för sydpolen och färgnyanserna spridda längs ekvatorn. Färgnyanserna återges även här med 360 delar. Är figuren en kub, är en hörna vit, den motsatta svart. De återstående fyra hörnorna skulle då motsvara grundfärgerna. Andra menar att gult alltid uppfattas ljusare än andra nyanser och att konen av den anledningen skulle vara asymmetrisk, med dess gula sida förskjutet mot vitt.

Att gult är svårt att uppfatta bevisas av att det inte finns gula pennor till vita skrivtavlor. Orange finns, men inte gula. Ett stort gult fält kan vi uppfatta, men inte en smal gul linje mot en vit bakgrund.

Antingen diagrammet åskådliggörs av en cylinder, två sammansatta koner, ett klot eller en kub, återger de tredimensionella diagrammen förenklade färgblandningar. Grått är alltid i mitten.

Går du tillbaka till färgcirkeln ovan, ser vi att nyansen 100% röd inte kan existera samtidigt som 100% gul, utan denna färgblandning hamnar utanför färgcirkeln: de maximala styrkorna begränsas till 70% röd samtidigt som det är 70% gult, på grund av att diagrammet begränsas av en cirkel.

Om färgbilderna är tryckta genom blandningar av tre färger, kan inte alla färger i naturen återges.

Då det bara finns tre sorters stavar och tappar i ögonen, kan vi ändå inte uppfatta alla nyanser som finns i naturen. Ögat kan inte ens uppfatta alla tänkbara nyanser inom färgcirkeln, utan ungefär halva dess area. Exakt vad ögat kan uppfatta återges längre fram.

Hjärnan är däremot bra på att jämföra: till exempel jämföra två nyanser med varandra. Nyss nämndes ju exemplet om bilen, som var partiellt omlackerad. Trots att vi varken kan komma ihåg alla nyanser eller ha namn på dem, kan en liten skillnad ändå störa. Vi granskar alltså kritiskt en nylackerad bil. Hjärnan kompenserar automatiskt för skuggor som faller på lacken eller föremål som speglar sig där: vi misstänker således inte att bilen fått fel färg av dessa anledningar.

Som tidigare nämnt är grönt en komplicerad färg. En lysdiod får innehålla tre nyanser för att vi ska kalla den grön.

Grönt får vi om vi blandar gult och blått.

Men vi får även grön om vi blandar klargult och svart. Ja, egentligen får vi mörkgult, men detta ord hittar vi inte i något uppslagsverk. Egentligen är denna gröna nyans en annan nyans än gräsgrönt, det är en grön nyans som är iögonfallande. Men just ny är billacker och klädesplagg i denna nyans populära. Men vi kallar denna mörkgula nyans för grönt ändå.

Brunt anses annars vara mörkgult, men egentligen är brunt en mättad mörkt gul nyans, där mättad betyder en blandning av lika olika nyanser. Att brunt ligger nära gult, kan förklaras med att det finns gulbruna och rödbruna nyanser, men inte blåbruna.

Ögats utveckling

Vi har inte alltid haft tre sorters tappar. Som nämnt är det en ganska ny utveckling, att vi kan urskilja rött från grönt. Likaså är som nämnt känsligheten för tapparna inte helt jämnt fördelat över sprektrat.

Ögat utvecklades hos fiskarma. De hade fyra sorters tappar, som uppfattade fyra färger: rött, grönt, blått samt ultraviolett. Känsligheten var jämnt fördelat över spektrat. En individ utvecklar och behåller ingenting, som individen inte har någon nytta av. De fiskar som lever alldeles under vattenytan har nytta av att uppfatta ultraviolett, eftersom fiskfjällen reflekterar ultraviolett. Man har nytta av det då man simmar i stim.

Fiskarna knallade upp på land och blev ödlor och dinosaurier. Här förlorade individerna förmågan att se ultraviolett, eftersom ultraviolett är så intensivt, att ljuset fördärvar näthinnan. Linsen i ögat kom att filtrera bort den skadliga ultravioletta strålningen.

Ur dinosaurierna utvecklades fåglarna. Här väcktes genen till liv igen, som skapar tappen som ser ultraviolett strålning. Småfåglar kan mycket väl se ultraviolett, eftersom det lilla ögat inte släpper in så mycket skadligt ultraviolett ljus. Fjäderdräkten hos småfåglarna reflekterar även i ultraviolett.

Även papegojor ser ultraviolett. De kan därmed se vaxhinnan på mogen frukt.

Rovfåglar kan se ultraviolett. Det hjälper dem att se byten. Urinspillning från byten syns i ultraviolett.

Vid sidan av dinosaurierna levde däggdjur. Här utvecklades stavarna i ögat, så att djuren kunde ha lite ledsyn nattetid. Därmed återstod bara två färgseende tappar. De flesta däggdjur kan därför inte urskilja gula färger. Det är därför rovdjuren kan vara gula, för gult syns inte mot grönt gräs. Det betyder att jägarna inte behöver vara grönklädda: de kan vara klädda i gult.

Men som nämnt innan utvecklades förmågan att urskilja gult från grönt. Här var det inte frågan om att återuppväcka en slumrande gen, som skett hos fåglarma, utan här hade alltför lång tid gått. Förmågan att urskilja gult är en ny utveckling.

Det ska också nämnas att ögat fortsätter att utvecklas. Kvinnor, som har en extra gen till skillnad från männen, kan ha en fjärde uppsättning tappar, som då lättare urskiljer fler orange färger.

Här får vi kanske svaret på vad som händer om vi opererar in chips, så vi kan urskilja ultraviolett och infrarött: hjärnan kan urskilja fler nyanser. Men än en gång: kvinnorna som har denna extra gen, så de kan urskilja fler orange nyanser är födda med dessa annorlunda tappar i ögat. Hjärnan har lärt sig bearbeta synintrycken då de var små.

Kopplingen öga - hjärna

Den bild vi ser hamnar som en uppochnedvänd bild på näthinnan i ögat. Hjärnan kompenserar automatiskt för detta och förstår vad som är “upp” respektive “ner”. På prov tillverkade ett forskarteam ett par glasögon, som vände bilden rättvänt i ögonen: försökspersonen, som använde dessa glasögon ett par veckor, vande sig vid dem. Hon kunde till och med cykla med dem. Däremot var det en större omställning att vänja sig av med glasögonen än att lära sig använda dem: hjärnan har svårare att ställa om sig en andra gång. (Men det lär vara en skröna.)

Men kopplingen mellan ögon och hjärna är betydligt mer komplicerad än att bara vända en bild uppoch ner.

Det går bara fjärdedelen så många synnerver till hjärnan som det finns stavar och tappar är i ögonen. Det sker alltså en första bearbetning av ljusintrycket direkt i ögats nerver.

Kopplingarna på näthinnans mitt, den känsligaste delen, är gjorda så att t ex tre blåkänsliga tappar i rad är kopplade till en synnerv. Om dessa tre tappar får samma mängd information, vet hjärnan att det finns ett blå streck med en viss vinkel. Hjärnan bearbetar alltså skillnaden mellan nyanser och rörelser på föremål. Vi uppfattar hur ett föremål är beläget, vrider sig eller förflyttar sig. Det är viktigt för vår överlevnad: vi ser mat och uppfattar fiender.

Låt oss tänka att vi ser på ett litet armbandsur med en tickande blå sekundvisare. Ögat kan följa rörelserna. Men det måste finnas massor med ställen på näthinnan som inte motsvarar den blå sekundvisarens vinkel. Trots det händer det aldrig, att en tickande sekundvisare stundtals försvinner. Hjärnan kompenserar automatiskt för den saknade informationen. Genom att ögonen hela tiden rör sig (skannar av omgivningen) kan hjärnan ändå bygga upp en bild och kompensera dör den information som verkar saknas.

Mörkerseendet sker i ögats sidor, på näthinnan. Här är inte detalj- eller färgåtergivningen så viktig. Här är i stället en stor mängd stavar sammankopplade, så de förstärker varandra: vi kan därför uppfatta svagt ljus. Vi kan inte se detaljer i ögonvrån. Omvänt kan vi inte uppfatta svagt ljus om vi riktar blicken mot ljuskällan.

Det var tydligen viktigt för vår överlevnad att uppfatta svagt ljus i ögonvrån.

Likaså är det viktigt att uppfatta skillnader i rörelser.

Näthinnan

Näthinnan ligger på fel hål hos däggdjur, fåglar och fiskar. Då ljuset kommer in i ögat, ska det först igenom ett knippe med nervtrådar för att sedan träffa de ljuskänsliga stavarna och tapparna. Sedan omvandlas ljuset till signaler, som ska gå igenom trådarna, samlas i något som heter den blinda fläcken, för att sedan gå till hjärnan.

Hos bläckfiskarna ligger näthinnan på rätt håll. Ljuset träffar de ljuskänsliga stavarna och tapparna. Under dem ligger nervtrådarna. Bläckfiskarna har ingen blind fläck i ögat.

Naturen har sina nyck. Ibland delar sig generna och provar andra kombinationer. Men att vi helt plötsligt skulle få en näthinna som ligger på rätt håll är väl långsökt.

Hjärnan kompenserar för blinda fläcken. Studera en TV-skärm. Sätt en liten lampa, så den blänker i TV-skärmen, men bara för ena ögat. För det andra ögat hamnar blänket utanför TV-skärmen. Vi störs inte av blänket då vi tittar med bägge ögonen. Hjärnan fyller på med information som fattas.

Ögats färgkänslighet

Våra ögon uppfattar olika färgnyanser olika lätt. Som tidigare nämnt uppfattar vi alltid gult som svagt.

Har du spelat Fia, vet du att man ofta tar miste på gröna och blåa pjäser. Trots allt har man ju valt fyra grundfärger på pjäserna: rött, grönt, gult och blått.

Våra ögon har också svårt att uppfatta svagt grönt ljus: det är därför vi inte ser några gröna stjärnor på himlen, trots att den färgen är lika vanlig som andra på stjärnorna.

Ögats stereoskopiska seende

Många djur har ögon på sidorna av huvudet: på så sätt kan de se nästan horisonten runt (i detta sammanhang menas ögon med linser). Det är speciellt viktigt för bytesdjur: de kan lättare upptäcka ett anfallande rovdjur. Då synfälten från ögonparen inte överlappar varandra kan djuret inte få ett djupseende. Genom att röra huvudet kan dock djuret bedöma avstånd.

Människan och de flesta rovdjuren har ögonen placerade bredvid varandra, så att synfälten från ögonparen i stort sett överlappar varandra. Det är i dessa fall mycket viktigare med djupseendet än att se så mycket som möjligt av horisonten.

Nervtrådarna från ögonen går till hjärnan på så vis, att den stereoskopiska bearbetningen underlättas. Detta innebär att nervtrådarna från ögonen först korsas (strax bakom ögonen) och sedan delas upp till olika områden i hjärnan. Fullt så enkelt som att nervtrådarna från ett öga endast går till en hjärnhalva är det således inte.

På grund av att vi har två ögon som sitter på ett visst avstånd i skallen kan hjärnan bearbeta skillnaden mellan vad de två ögonen uppfattar. Vi kan bedöma avstånd, vilket bevisligen har gett ökad chans till överlevnad. Man kan tänka sig det var viktigt att bedöma avstånd då vi svingade oss i grenar och började jaga.

I och med hjärnan bearbetar stereobilder, kan man roa sig med att se och manipulera med sådana. Man kan påverka och lura ögonen på optisk väg, med hjälp av olika färger, skivor som rör sig med mera. Innan vi går vidare, vill jag dock knyta an till förra avsnittet, färgläran.

Färgåtergivningar

Jag minns en gång att min lärarinna frågade mig hur många färger det finns. Mitt svar var: "Det beror på vad man delar upp dem i". Hon fick medge att jag hade rätt.

Man brukar säga att det finns tre grundfärger, primärfärger: gult, blått och rött. Med hjälp av dem kan man blanda tre sekundärfärger: grönt, orange och violett. Man man kan emellertid inte blanda vilka nyanser man önskar!

Färgblandningar

Man kan dock blanda vilka färger man vill, som ligger på en rät linje (svart pil) mellan två utgångsfärger. Det finns inga möjligheter att blanda till en färg som ligger utanför linjen. I exemplet kan man blanda alla färger som ligger mellan gult och violett. Det går till exempel inte att skapa grönt eller rött med dessa utgångsfärger.

Har man i stället tre utgångsfärger och låter en triangels hörn motsvara dessa, kan man blanda vilka färger man vill, som ligger inom triangelns yta (grå pil). Man kan inte blanda till någon färg som ligger utanför triangelns yta. I exemplet utgår man ifrån gult, grönt och violett. Man kan då varken skapa rött eller orange.

Utgår man från tre färger, som man gör i färgfilm, TV och tryck, kan man alltså inte blanda till alla tänkbara nyanser - men det är en enkel metod att blanda till en stor mängd nyanser.

Lägg märke till att färgblandningar ofta går mot grått eller brunt.

Som vi nämnde innan, begränsade cirkeln rent matematiskt ytan av alla tänkbara färgkombinationer. En triangel inskriven i cirkeln begränsar i sin tur ytan ännu en gång: triangeln kan vara maximalt 50% av cirkelns yta.

Färgstandarder

Vid modern färgfilm utgår man ifrån gult, cyan (blågrönt) och magenta (kallt röd mot violett). Dessa utvalda färger bildar en liksidig triangel i färgcirkeln. Vid tryckning lägger man dessutom till svart, för att förvissa sig om att svarta partier förblir svarta i trycket - det kan ju hända att en färgrulle får aningen för lite färg under tryckningens gång. Denna färgblandning förkortas CMYK (uttalas se-myk), vilket står för Cyan, Magenta, Yellow och Karbol (Kol). Alla dessa färger är lagda ovanpå varandra och filtrerar bort någon färginformation: detta kallas subtraktiv färgblandning.

Negativ färgfilm har triangeln vriden 60° i förhållande till CMY.

Dagens TV och monitorer har färgprickar lagda bredvid varandra (så hade även de första diabilderna). Där adderas färgerna samman, additiv färgblandning. Färgprickarna är röda, blåa och gröna. Denna färgkombination kallas RGB (ärr-ge-be). Dessa tre färger (och inte gult!) brukar återges som symboler på färg-TV och monitorer, på kablarna till de sistnämnda och på videokassetter.

Vi får finna oss i dessa två optimala urvalen: CMYK respektive RGB, subtraktiv och additiv färgblandning, avsedda för tryckning eller för monitorer. Man får emellertid problem inför att skicka en färgbild via internet: är bilden avsedd att studeras på en färgskärm eller att skrivas ut? Skrivaren klarar emellertid att omvandla en RGB-bild till CMY: dock sker alltid en förlust vid all omvandling.

Jag kom ihåg jag såg en bild en gång i en bok. Det skulle vara ett vackert rött vallmofält mot grön bakgrund. Men bilden var inte justerad: allt var sjaskigt grått. En färgtriangel tar bort en hel del färger från färgcirkeln, och en uppochnedvänd triangel inuti denna tar bort ännu mer. Men dagens datorer rättar till sådan utfiltrering.

Det ska också nämnas varför vissa skrivare har fler färgpatroner än cyan, magenta, gult och svart. En del har en grön färgpatron, helt enkelt för att man saknar en del intensivt grönt i utskriften. Monitorer kan återge blått och grönt som ingen utskrift kan. En del skrivare har ljust cyan och ljust magenta, eftersom det är svårt att blanda till ljusa nyanser. Observera att ingen skrivare har ljusgult, eftersom denna färg alltid uppfattas svag, som nämnt.

Var kommer de sju färgerna ifrån, då? Regnbågen har ju sju färger. Talet sju är ett heligt tal i religionen och har ingenting med antalet färgnyanser att göra. För att få in en sjunde färg bland de sex primär- och sekundärfärgerna, tyckte man att indigo skulle passa in fint.

En kulturs komplexibilitet återspeglar sig i namnen man har för de olika nyanserna. De primitivaste kulturerna har bara två färger: vitt och svart, vilket återspeglar sig i rätt och fel. Ett tredje alternativ finns inte: konflikter undviker man därför, eftersom man inte vet hur man ska komma ur dem. En mer komplicerad kultur har tre benämningar på färger: vitt, svart och rött. Sedan byggs de på. Vissa kulturer har samma benämning på blått och svart. Hur komplicerad kultur har vi?

Ett annat sätt att beskriva nyanserna korrekt (än 360°-uppdelningen på ) är genom ett EuroColor system. Här är de fyra ingredienserna i CMYK indelade i 10 steg vardera, vilket totalt gör totalt 1000 nyanser. Av någon anledning har man för detta system valt ordningen YMCK. Färgen anges alltid med fyra siffror, där varje siffra anger hur många tiondelar av varje ursprungsfärg som används i färgblandningen: 0 anges med 0 och 10 tiondelar anges med “X”. Nyans 9040 är således 90% gul, 0% Magenta, 40% Cyan och 0% svart: en grön nyans. 9X00 är tomteröd och 2X40 violett. Med denna metod återges alla färgblandningar exakt: vi har ett mått vi kan lämna till tryckerier. Standarden uppfanns för att man ska kunna lämna beställning till tryckerier var som helst i världen och ändå få samma resultat.

Experiment med färgåtergivning

Så fort man började återge bilder i svart/vitt (gråtoner) försökte man strax därpå återge bilder i färg. Det är ju bara, som nämnt, att lägga till två färginformationer till.

TV-n uppfanns av skotten Byrd redan 1928. Året därpå var färg-TV-n uppfunnen. Att sedan TV-n inte slog igenom i Sverige förrän i början på 50-talet och färg-TV i slutet på 60-talet visar hur svårt det är att lansera vissa produkter. Då färgteven lanserades hörde jag att de röda prickarna på skärmen till den utgjordes av guldoxid, en intensivt röd nyans, som kostade 1000 kronor av apparatens dåvarande pris på 4000 kronor. I dag framställs skärmarna annorlunda.

Jag minns de första datorerna på mitt jobb, en Mac, i gråskaleskärm. Det var omkring 1986. De första CADarna (ritdatorer), ungefär samma år, hade också gråskaleskärm. Dessa byttes snart ut, då färgskärmar kom. I dag massproduceras färgmonitorer, så de är billigare än gråskaleskärmar.

Färgdia fanns redan 1904 och kallades Autochrome. Filmen var på den tiden väldigt lågkänslig: interiörer utan artificiell belysning krävde en exponeringstid av flera dagar. Filmen var uppbyggd som prickarna på en färg-TV: man färgade in stärkelsekorn i rött, blått respektive grönt och pressade in dem i en svart färgmassa. Denna massa pressades sedan ut mellan två glasplåtar, som blottade färgkornen. Kornen var mycket grova och låg slumpmässigt fördelade. Många anser än i dag att Autochromebilderna gav mjuka behagliga nyanser.

3-skikts färgdia med finare upplösning kom 1935.

Man kunde dock inte göra rörlig färgfilm så tidigt: filmen var fortfarande alltför ljuskrävande. Rörlig film kräver 18 - 25 bilder per sekund för att inte uppfattas som ryckig. En tillfällig lösning var tvåskikts färgfilmer, som man hade i slutet av 30-talet: dessa filmer var inte så ljuskrävande. Om du studerar färgcirkeln, ser du att man kan få en lämplig hudfärg då man blandar två utvalda färger. Man utgick ifrån mossgrönt och rödbrunt. Blått och gult saknades i dessa experimentella färgfilmer.

Först under andra världskriget hade man ökat filmkänsligheten så man kunde använda 3-skikts rörlig färgfilm.

Även inom tryckeribranschen försökte man få bort en eller två tryckplåtar för att spara pengar. Bildjournalen från mitten av 60-talet trycktes av denna anledning i rödbrunt och mossgrönt. Fantomen fick av samma anledning endast bära en blå dräkt i de svenska tidningarna, trots att violett var föreskriven.

Då man började trycka i fyrfärg var inte alla konstnärer nöjda. Det fanns de som inte lät sig nöjas med mindre än sex eller åtta tryckfärger.

Färgernas stabilitet

Som nämnts fick man ha guldoxid för de röda punkterna på färg-TV. Den kemiska föreningen är intensiv och stabil, men tyvärr dyr.

Svartvita fotografier är hållbara, om de är rätt framkallade. Men det ljuskänsliga skiktet är en silversalt. Hälften av världens silvertillgångar sköljdes ut med framkallningsvätskorna, innan man kom på att det var lämpligt att återvinna silvret.

Då man började göra färgfilm hade man inget lämpligare ljuskänsligt material än silversalter. För att filmen skulle återge färger, delades den upp i tre färgskikt, där varje färgskikt gjordes känslig för olika färger. Silversalter är i huvudsak blåkänsliga. (Av denna anledning ser man att svenska flaggan avbildas med mörkt kors på ljus botten på gamla svart/vita bilder.) Man låter det första skiktet i färgfilmerna stå för blå information, eller cyan. Därpå har man ett gulfilter. Rör det sig om dia, bleks detta gulfilter bort vid framkallningen; vid negativ färgfilm låter man gulfiltret vara kvar. Ett gult filter tar bort all blå färg. Därpå har man ett gulkänsligt skikt och ett rött (magenta).

Eftersom silversalterna är svarta, får man ha kemiska färgkopplare i färgskikten (som Agfa valde) eller tillsätta färgkopplare vid framkallningen (som Kodak valde). Agfa klarade förvaringen bäst: det finns dior från 30-talet som fortfarande är perfekta (dock har man förmodligen bara tittat på dem någon enstaka gång i projektor, eftersom varje bildvisning bleker bilden). Kodak hade däremot valt en sämre lösning: efter 30 år var allt gult borta, färgbilderna var grön-violetta. Eftersom det gula skiktet med åren helt försvunnit, kan ingen rätta till det genom färgbalansering.

I och med man fick ha kemiska färgkopplare i färgfilmerna, blev de inte så hållbara. Tänk bara på renoveringen av filmerna i Rymdimperiet: det svarta på originalfilmen hade blekts till blågrönt. Därför höll många fotografer ett tag fast vid att en färgbild skulle delas upp i tre separata svart/vita bilder, en för varje färg. Någon färgkopplare skulle aldrig tillsättas. Först vid betraktande eller kopiering balanseras en färgbild fram genom tre separata färgfilter (en sådan färgbild skapades med tre projektorer redan 1861).

Digital bildbehandling är inte hållbarare än någon annan metod: magnetband och CD håller inte hur länge som helst.

Positiva färgkopior (från dia) klarar sig däremot bättre än normal färgfilm, berättade en lärare i fototeknik för mig. Där har man inga silversalter, utan t ex cyan är kopparoxid.

Vi vet också att färger på trycksaker bleks. Speciellt skyltmaterial bleks. Först bleks det gula, sedan det röda. Frissan lockar med blå eller violetta ansikten och frisyrer i sina skyltfönster. Det är för dyrt att trycka med färgäkta stoff.

En skylt kan däremot vara gjord av färgäkta material, som inte bleks så lätt, men all färg bleks i solljus. Ett tag såg jag en skylt “Levande barn”, där man hade silhuetter av Pippi Långstrump med flera. Efter ett par år var den blå färgen bortblekt: det var ingen större vits att varna för något längre. Trafikverket byter sina skyltar med jämna mellanrum, eftersom färgerna bleks.

Den som ska bättra sin gamla röda eller gula bil märker också att färgen som varit utsatt för sol är blekt.

Ju intensivare färger, ju mindre hållbara är de. Ju hållbarare och intensivare färger, ju dyrare är de.

Färger vi kan uppfatta

Färger som ögat kan uppfatta kan uttryckas i ett annat diagram än de som visats tidigare: det är det så kallade CIE-diagrammet, som bygger på ögats färgkänslighet. Hela den hästskoformade ytan (inklusive det gråa) är färger som vi kan uppfatta.

Allt inom den vita triangeln är färgnyanser som fotografisk film kan återge.

Allt inom den grå triangeln är vad en TV och datorskärm kan återge.

Allt inom den svarta triangeln är vad ett normalt fyrfärgstryck kan återge.

Ögat uppfattar flest skillnader mellan färgnyanser i det röda och blåvioletta området. Ögat är sämst på att se skillnader i det orange området. Figuren till höger visar det ungefärliga antalet nyanser vi kan urskilja på färgcirkeln - det är långt ifrån 360 olika nyanser.

Effekter man kan roa sig med

Det tar en viss tid för bilderna att bearbetas i öga och hjärna. När man uppfann rörlig film, hade man problem med att det gick åt stora mängder film. Man experimenterade därför med att visa minsta möjliga antal bilder per sekund (b/s), utan att ett irriterande flimmer ryckighet uppstod. Man kom fram till att 12 b/s var ett minimum för att rörelserna inte skulle uppfattas som ryckiga. Däremot flimrade det, men det löstes på annat sätt. Alla gamla stumfilmer är filmade med omkring 12 b/s. Det har inget att göra med att filmkamerorna var handvevade eller att det var lågkänslig film. I dag roar vi oss med att visa dessa filmer snabbare, men då man visade dessa filmer förr i tiden, visades de med korrekt hastighet.

Som nämnt löste man problemet med ryckigheten, men inte flimret. Det är alltså skillnad mellan ryckighet och flimmer. Anta att en person snurrar runt med sin arm med en hastighet av ett varv i sekunden. Om denna är filmad med 12 b/s, får vi 30° vinkelskillnad på armen mellan varje bild. Accepterar öga och hjärna det som en jämn rörelse är det bra. Vi uppfattar det inte som om armen intar 12 snabba olika positioner. Flimmer är däremot ljusväxlingarna mellan varje bild, som kan störa ögat: en skiva täcks för objektivet mellan varje bild i projektorn, för att vi inte ska uppfatta att nästa bild matas fram. Sätter man två vingar på skivan, kommer filmen att blinka 24 gånger i sekunden, men det är så snabbt att vi inte märker det. Man vill naturligtvis filma med lägst antal bilder i sekunden, eftersom film är dyrt..

Eftersom vi har 50 Hz på nätet, gör man det enkelt och visar film med 25 b/s. En film på TV är således kortare än om den visas på bio.

Vissa länder har 60 Hz. Ett slags flimmer uppstår på nytt då man omvandlar mellan 50 och 60 Hz (var femte bild kommer att visas dubbelt så mycket som de andra). För att det ska vara jämt delbart med det mesta filmar man i dag med 122 b/s. Den som vill läsa mera kan köpa en utmärkt bok på Kjell och Company: "Hur fungerar det?"

Film var som nämnt dyr. Man filmade med 16 mm bred film. Man kom på att dela den: man filmade på halva bredden i taget, så kallad dubbel-åtta, som delades efter framkallningen.

Då Super-8 filmerna kom i mitten på 60-talet, använde man 18 b/s, något som gav ännu mindre ryckighet i rörelserna. Filmen var 8 mm bred i kameran. Det var stumfilm. Då man lade magnetiska eller optiska ljudspår på Super-8-filmerna krävdes det 24 b/s.xxx

Riktiga spelfilmer filmas med 25 b/s. Man behöver då inte dra med sig onödigt stora mängder film ut till inspelningsplatsen. Frekvensen stämmer med el-nätets 50 Hz: TV-n visar då samma bildruta två gånger i följd. För länder med 60 Hz på elnätet är omvand-lingen annorlunda.

Varje ruta på spelfilmen kopieras tre gånger i följd om den ska visas på biograf: projektorn visar då 75 b/s för att få bra ljudkvalité.

Då man tecknar film använder man ca 12 b/s. Det är tidskrävande att teckna fler bildrutor. Ibland fuskar man med ännu lägre frekvens då man gör animerad film: denna blir då märkbart ryckig.

Det är inte säkert att ett djur ser en flimmerfri film, eftersom deras ögon och hjärnor är annorlunda än våra.

Eftersom signalerna i våra ögon och hjärna tar en viss tid att bearbetas, kan man använda sig av vissa effekter - kanske att medvetet lura ögonen.

Färgsnurror - från färg till grått

Kopiera, rita av eller klipp ut färgsnurrorna 1 och 2. Klipp upp slitsar längs de vita linjerna, stick en blyertspenna eller liknande i mitten på snurrorna och sätt samman dem enligt den lilla figuren. Överlappar skivorna varandra korrekt, ska du se en grå färg då du sätter fart på din snurra: de två komplementfärgerna blandas. Man kan välja andra komp-lementfärger: se figuren överst på .

Färgsnurror - från svartvitt till färg

Klipp ut skiva 3. Denna måste snurra ganska fort, närmare 100 varv i minuten. Olika färgade ringar uppstår, men de är mycket svaga. Detta har med ögats tröghet att göra: efter en paus (mörker, markerat med tre svarta fält, nedre halvan av figuren) uppfattas tre färger i följd, då svart/vita figurer kommer fram (cirkelbågar).

Då man på 50-talet försökte visa färg på svart/vit TV, trodde man att det skulle gå med denna metod. Man hade speciella filmkameror med endast svartvit film: tre helt svarta bilder togs (paus), varvid tre bilder med ett färgfilter i taget exponerades. Filmen var hela tiden svart/vit. Denna film kunde sedan obearbetad visas på svartvita TV-apparater: man uppfattade svagt färgerna. Men det var alltför svaga färger; dessutom uppfattas färgerna olika av olika individer: TV-tittarna klagade och experimentet föll i glömska.

Stroboskop

Detta har med ljusets frekvens att göra. Stroboskop användes till bland annat skivspelare: entusiasterna ville finsjustera varvtalen.

Du kan testa stroboskopet (4). Gör en snurra eller sätt skivan på något som roterar. Lys med en glödlampa, anslutet till el-nätet. Solljus, lysrör och ficklampor fungerar inte! Om skivan snurrar med ett lämpligt varvtal, tycks pinnarna (ekrarna) på skivan att stå stilla, d v s glödlampans flimmer med 50 Hz stämmer någorlunda med ekrarnas vandringar (50 Hz eller multipler av detta). Stämmer inte hastigheten exakt, tycks ekrarna vandra framlänges eller baklänges. Är avvikelsen för stor, syns inga ekrar alls. Accelereras eller bromsas skivans rotation, tycks ekrarna stå stilla i ett par omgångar, varefter de växlar mellan att vandra åt ena eller andra hållet.

Detta har ingenting med ögats uppfattning att göra, utan att glödtråden i lampan lyser starkare och svagare med 50 Hz. Den blinkar inte, utan flimrar - en vitglödgad tråd hinner inte svalna mycket på 1/100 sekund.

Att se negativa färgbilder

Studera flaggan (5). Koncentrera dig på den svarta pricken i ungefär en minut vid god belysning! Titta därpå på ett vitt papper. Du bör se en flagga med blått kors på gul botten, komplementfärgerna.

Fenomenet har att göra med kemiska bindningar i ögonbottnen. Pupillen kompenserar bara mellan vissa skillnader av ljus: vid snabb övergång till starkt ljus blir vi bländade; omvänt måste vi anpassa oss några minuter till mörkerseende. De kemiska bindningarna i ögonbottnen kompenserar för extrema förhållanden, men behöver några minuter på sig för omställningen. Ögonen kompenserar för extrema skillnader i ljuset, men också för färgnyanser.

Lyckas du med denna metod se komplementfärgerna, märker du att fenomenet avtar efter någon minut.

Blinda fläcken

Detta är det område i ögonen, där synnerverna löper ut. Fläcken saknar tappar och stavar. Den är belägen strax bredvid det område som är mitt i näthinnan, som uppfattar flest detaljer. Den blinda fläcken är belägen på olika ställen i ögonparen, så överlappning sker av synfälten. Hjärnan lägger till den information som saknas, så normalt märker vi inte av den blinda fläcken.

Du kan prova följande: blunda eller håll för ena ögat. Håll boken på armlängds avstånd. Koncentrera dig på en punkt nedan. Den andra punkten försvinner, om den sammanfaller med den blinda fläcken.

Interferens

Fenomenet uppstår då två mönster med nästan samma storlek och form överlappar varandra.

Vi kan märka fenomenet, då vi betraktar två parallella staket, gjorda av samma material. Några av interfe-renspunkterna är markerade med pilar: ett nytt mönster uppstår.

Vi märker också fenomenet, då någon person har något svart/vitt smårutigt plagg i TV: rutorna stämmer nästan överens med TV-ns små prickar och orsakar irriterande färgkaskader. Zoomar kameramannen försvinner fenomenet - men eftersom det förekommer syns det inte i kamerans sökare.

Det har ingenting med ögonen att göra. Stavarna och tapparna i ögonen ligger slumpmässigt placerade. Silversalterna på filmerna ligger också slumpmässigt placerade och orsakar heller inget interferensfenomen.

Interferensfenomenet kan dock även uppstå vid digitalisering och rastrering av bilder.

Då bilden är digitalt omvandlad, ligger färgpunkterna med exakt lika intervall: det gäller att den som omvandlar bilden lägger bildpunkterna tätare än uppskattat behov, annars kommer bieffekter att uppstå: till exempel på monitorn eller vid tryckning.

Man brukar rastrera en bild för den ska kunna tryckas. Beroende på pappers- och tryck-kvalitet, använder tryckeriet olika täthet på rastret. Även här kan bieffekter uppstår. Eftersom färgbilderna i fyrfärgstryck är sammansatta av fyra raster, får man anpassa rast-rets lutning, så att inte interferens uppstår.

Det kan också hända att en tidning knycker en redan tryckt och rastrerad bild: här kommer en ny rastrering ovanpå den gamla. Bilden får en svag ton av ett nät, ett interferensfenomen, som inte hör hemma här: här kan man se, att tryckeriet inte lyckats få tag i någon originalbild.

Men då de flesta bilderna som publiceras i dag är digitaliserade, försvinner detta feno-men: en kopia av en digitaliserad bild får ingen försämring (såvida man inte förstorar den mer än upplösningsgraden).

3D-bilder som kort, på bio och TV

Stereoskopiska bilder

Stereoskopiska bilder kan vara maximalt 60 mm breda om inte någon form av optik sätts in mellan bild och öga. Detta bygger på avstånden mellan ögonen i skallen. Man måste skela med blicken för att se dem, d v s vända utåt med blicken, motsatt mot att se med ögonen i kors. Det går normalt inte att skela hur mycket som helst (det går normalt inte att skela utåt med ögonen): därav begränsningen på bildernas storlek.

Bilden består av ett bildpar, där man förskjutit kameran något i sidled mellan två exponeringar. Hur mycket kameran ska förskjutas i sidled får man prova sig fram till, men 1 - 3 dm brukar vara lagom. En lämplig formel är annars att kameran förskjuts i sidled 1/50 av avståndet till motivet. 15 m avstånd till motivet motsvarar då 3 dm förskjutning med kameran i sidled. Dessa två bilder får då nästan samma information, men några detaljer kommer att skilja dem åt.

Bilderna monteras sedan brevid varandra, där horisonten behålles parallell. Varje bild får som nämnt vara maximalt 60 mm bred: bilderna får kanske skalas ner eller beskäras.

Sedan får man träna ögonen med att låta ena ögat se ena bilden, andra ögat se andra bilden. Träningen består i att linsen ska ställa in sig på nära håll (pappersplanet) medan ögonens inbördes vinkel ska vara i fjärran (som om bilden låg några decimeter under pap-persplanet). Detta orsakar lite huvudvärk, men går att träna upp.

Metoden användes förr av kartritare. Genom att flygplanet tog flera bilder i följd, varpå två urvalda bilder monterades intill varandra, som beskrivits ovan, kunde kartritaren få tredimensionellt intryck (alltså höjdförhållanden) av terrängen.

Stereoskopiska bilder kan återge färgerna naturligt. Man måste träna ögonmusklerna: därför kan inte alla se dem.

Sätter man in optik mellan ögon och bilder, kan man uppfatta stora bilder. Optiken fungerar då som en kikare. Ögonen behöver då inte tränas upp. En uppfinning som heter WiewMaster finns fortfarande i leksaksaffärerna.

Så här fotograferar man:

Välj ut ett motiv. Ingenting i motivet får röra sig mellan exponeringarna. Är du utomhus får det inte finnas levande djur eller trafik. Det får inte heller blåsa, så att till exempel växter vajar. Använd stativ eller var observant på hur du håller kameran. Ta en bild. Flytta kameran i sidled enligt vad som beskrivits ovan och ta nästa bild.

Montera bilderna som beskrivits ovan. Prova att justera dem i sidled för att se vad som ger lagom effekt och inte anstränger ögonen för mycket.

Det har alltid funnits stereokameror i handeln, som tar 3D-bilder: de har dubbla objektiv och tar två bilder med en enda exponering. Med en stereokamera kan man ta rörliga motiv.

Anaglyfmetoden

Detta är en kombination av att lägga två stereobilder ovanpå varandra och ändra färgerna på dem, så de inte smälter samman för mycket. De måste betraktas med glasögon med olikfärgade glas, med vars hjälp man urskiljer de två bilderna.

En standard är rött och grönt, två komplementsfärger. Standarden för nära föremål på bilden är att rött ska vara förskjutet åt vänster. Vänster glas i glasögonen är rött, höger grönt.

Vänster öga ser då ingen skillnad mellan rött eller ett vitt tryck: bägge färgerna uppfatts lika. Grönt uppfattas emellertid som svart. Den omvända gäller för höger öga. Resultatet blir att varje öga ser var sin gråskaliga bild.

Man fotograferar som beskrivits på förra sidan, i färg eller svart/vit.

Bilderna kopieras sedan ovanpå vandra, den ena genom ett rödfilter, den andra genom ett grönfilter. Den vänstra bilden (vänstra stereobilden) filteras grön, den högra röd. Fjärran föremål på motivet passas in mellan bildparen.

Har du dator och programmet Photoshop, ställer du färgbilden på RGB. Du kastar rödskiktet på den som ska vara röd och grönskiktet på den som ska vara grön.

Till skillnad från förra metoden får man göra ett urval vid fotografreandet. Viktiga föremål bör vara ljusa och ha grov struktur.

Anaglyfmetoden filtrerar bort en del eller all färginformation. Betraktaren måste bära speciella glasögon. Den går att visa på bio, TV, som dia och i tryckt form. Bilderna går att göra stora.

En annan standard är rött + blått glas (bild till höger). Här filtreras inte all färg bort, eftersom det inte rör sig om komplementsfärger: resultatet blir något slags 3D-bild med viss färginformation. Man fotograferar två stereobilder i färg. Man kastar den blå färginformationen i vänster bild och lägger på dess ställe blå färginformation från höger bild.

Polarisationsmetoden

Fotograferingen sker på samma sätt som vid stereoskopiska bilder på .

Man kan också filma med två inställda kameror samtidigt.

Vid visning måste man ha två projektorer. Framför varje objektiv sätts ett polarisationsfilter, men där det ena är vridet 90° i förhållande till den andra. Betraktaren bär glasögon med polarisationsfilter, där det ena glaset är vridet 90° i förhållande till den andra.

Ett polarisationsfilter är detsamma som polaroidglasögon, fast ofärgat glas. Ett sådant filter består av små horisontella lameller, ungefär som nerrullade och delvis förvridna persienner. Ljus består normalt av olika våglängder som svänger åt olika håll. Ett polarisationsfilter släpper igenom alla färger, men vars våglängd svänger i ett enda plan, t ex horisontellt.

Med polarisationsmetoden ser betraktaren en bild med vardera ögat. Det fungerar bara med 2 projektorer. Filmduken tar inte bort polarisationsriktningen. Man uppfattar omgivningen normalt, fast man har de speciella glasögonen på.

Det går inte att få in informationen om polarisationsriktningen på filmen: filtrering sker först vid visandet.

Polaroidglasögon är något dyrare än röd/gröna (eller blå/röda).

Man kan ju tänka sig att TV kan visa sådana 3D-bilder, men då får man lägga in masker med polarisationsfilter utanpå skärmen, vilket kanske är möjligt. Hittills har jag inte snappat upp att något sådant är på gång.

Det går inte heller att visa kort med sådan information: varken papperet, silverkristallerna eller tryckfärgen ställer in sig efter polarisationen.

3D-glasögon

Det finns glasögon, som innehåller två små monitorer. Med hjälp av optik kan glas-ögonbäraren ha ögonen inställda på normal fokusering. Då varje öga ser var sin bild får man en perfekt 3D-återgivning. På så nära håll ser man normalt punkterna på skärmen, men med hjälp av optik slätas bilden först ut en aning, varpå den görs skarpare.

Nackdelen är att glasögonbäraren inte ser omgivningen och att han är bunden till sladdens längd, om det nu går en kabel till glasögonen.

Här är det lätt att filma: två kameror skapar var sin bild. Ofta skapas bilderna i datorer. Denna typ av 3D-bild är vanlig vid TV-spel.

En annan typ av glasögon är blinkande; höger och vänster glas alternerar med 50 Hz. Dessa kopplas synkront till monitorn eller TV-n: då vänster bild visas, är vänster glas i glasögonen transparenta, medan höger glas är svart. Därpå växlar det. De synkroniseras till skärmen på elektrisk väg, med eller utan kabel. Fördelen är att glasögonbäraren kan se omgivningen normalt, utan att störas av blinket. Personer utan glasögon kan se skärmen, som dock på vissa partier kan uppfattas suddig.

Integralmetoden

Kameran har mer än två objektiv: kameror med tre och fyra objektiv förekom i handeln så sent som på 60-talet. Vid exponeringen blir det då 3 - 4 olika bilder efter varandra på filmen: varje bild visar följaktligen samma motiv ur tre eller fyra olika synvinklar.

Vid kopierandet tar man till ett prisma, som består av ett stort antal lodräta ribbbor, som vart och ett fungerar som ett förstoringsglas. Prismat läggs direkt på kopian. Vid kopierandet exponeras varje bild (de tre eller fyra som finns på negativet) från lämpliga vinklar. Bakom varje ribba på prismat hamnar alltså ett litet utsnitt av motivet, men nedskalat i sidled, eftersom ribborna fungerar som förstoringsglas - dessutom ska tre - fyra varianter av samma motiv pressas in på samma bredd som en enda bild tar upp. I figuren till höger är varje remsa överdrivet visad som 2 mm bred, men i själva verket är de ännu smalare, mer som punkter. Genom lämpligt utformande av ribborna kommer hela kopian att täckas, så att inte oexponerade spalter uppstår (vita spalter är dock visade här intill för tydlighetens skull).

Vid betraktandet placerar man samma prisma över kopian. Varje punkt blir då förstorad och tycks optiskt fylla ut hela ribban på prismat. Minsta avvikelse i sidled vid betraktandet gör att en annan punkt förstoras upp: ögonparen ser därför två olika punkter, som optiskt smälter samman till två hela bilder (bilden nederst på denna sida).

Om kopian görs till exempel dubbelt så stor som negativet, får ribborna på prismat göras dubbelt så breda.

Integralmetoden skapar naturlig färgåtergiv-ning.

För att få bra upplösning måste ett prisma bestå av omkring 1000 lodräta ribbor (det är samma upplösning som en TV har).

Betraktaren behöver inga speciella glasögon.

Från början gjordes dessa prismor av glas; nu kan de massframställas av plast. Det är detta som brukar säljas som vykort. Nackdelen med att trycka bilden (i stället för att behålla den som ett foto) är att den måste rastreras: rastreringen och ribborna sammanfaller inte. Därför har man löst detta dilemma genom att passa samman viktiga detaljer från de tre eller fyra delbilderna: andra detaljer blir därför mer eller mindre ut-smetade.

Man kan betrakta en sådan bild ur nästan vilken vinkel som helst, men ibland råkar det bli en olämplig vinkel: bilden kan “falla”. Det är på grund av att det bara finns ett begränsat antal punkter under varje ribba - vi hade ju bara tre eller fyra objektiv till förfogande.

Studerar vi ett 3D-vykort, finner vi att bilden faller, då vi långsamt vänder kortet till ungefär 15° (se bild nederst på föregående sida). Fortsätter vi vända kortet långsamt, poppar 3D-bilden upp igen. Vi kan alltså konstatera att 3D-vykortet visar en 3D-bild med ungefär 30°+30°+30° spridning. Detta åskådliggörs på bilden här bredvid. Ett par ögon ser alltså en bra 3D-bild i någon av 30°-sektorerna.

Vi måste beräkna med vilka vinklar ögonen tittar på kortet för att kunna resonera vidare. Om man håller kortet på 35 cm avstånd och ögonen sitter med 70 mm mellanrum i skallen, bildar ögonen inbördes ungefär 12° vinkel. Detta stämmer ju med resonemanget ovan. I varje 30°-sektor är det (förmodligen) tre eller fyra bilder inpressade. I fortsättningen räknar vi bara med att bilderna är tagna med tre objektiv, fast det inledningsvis nämndes att man även kan ta sådana bilder med fyra objektiv. Om nu vykorten är tagna med tre olika objektiv, poppar det alltså ut tre olika bilder ur varje 30°-sektor: det vill säga att varje bild visas (förmodligen) med 10° spridning. Det är ju fullt tillräckligt, eftersom ögonen bildade 12° vinkel, då man betraktar ett vykort.

De tre olika objektiven betecknas härmed med ljusgrått, mellangrått och mörkgrått: detsamma gäller även den vinkel som vi kan se respektive 3D-bild på.

Ögonparen (a) eller (b) kommer att se en bra 3D-bild, medan (c) har en ogynnsam vinkel: bilden “faller” just där.

Vad händer om man håller vykortet längre ifrån sig, så att ögonvinkeln kommer under den förmodade 10°-spridningen? Jo, där kommer man in på ett annat fenomen: skarpt återgivna föremål uppfattas som om de ligger nära, medan utsmetade uppfattas som de ligger ett stycke bort. Så även om man betraktar vykortet från för långt håll, uppfattar man ändå bilden som 3D. Vilka tillfälligheter, vad!

Nå, hur går det då med integralmetoden och TV? Jo, man kan ju tänka sig filma med tre ka-meror. Detta är ingen omöjlighet: Windjammer filmades så en gång: man var runt i hela världen med tre kameror monterade på ett gemensamt stativ. Fast det var inte 3D de filmade, men men har allstå filmat med tre synkroni-serade kameror på samma stativ. TV-studior har väl tillräckligt med kameror för att starta sådana inspelningar?

Men nu får vi räkna om vilken vinkel ögonen har inbördes, då man ser TV. Om man sitter 4 m från TV, är det kanske att ta i, men det ger det jämna måttet 1° inbördes avstånd mellan ögonen. Men det betyder att om vi sitter närmare än 4 m från TV-n och filmar med tre kameror, blir det en bra 3D-bild. Omräknat ser emellertid bildvinklarna ut enligt bilden här bredvid. Återigen är det ögon-paren (a) eller (b) som kan se en 3D-bild, medan (c) råkar vara där bilden faller. Det betyder att man kanske inte kan ha favorit-fåtöljen just där man tänkt sig, eftersom bilden då faller. Ja, det är så känsligt, att bilden faller även om man flyttar sig så lite i sidled, som att man lutar sig mot ena armstödet. Varje 3D-bild visas ju med en så snäv vinkel som 3°.

En lösning hade varit att filma med fler ka-meror, men detta blir ju fördyrande.

Vi får också fundera ut hur TV-skärmen kan göras. Som tidigare nämnt är det fullt tillräckligt med 1000 punkter i sidled, för att göra en acceptabel bild. Om vi nu filmar med tre kameror och TV-skärmen förses med samma sorts prisma, som nämndes på , får det alltså vara tre gånger så många punkter på TV-n som det normalt är. Det är emellertid fullt möjligt. Dessutom får man skicka tre gånger så mycket bildinformation som normalt genom nätverket. Det är också fullt möjligt. Det kräver också stabil bild, men dagens digitala TV klarar nog dessa krav. Alltså är allting fullt möjligt. Nackdelen är att du får sitta ganska stilla, då du ser denna slags 3D-TV.

Räknar man om hur stor vinkeln ögonen bildar inbördes, då man ser integral-bio, bildar de 0,2° vinkel, om man sitter 8 m från duken. Du kan knappast där heller röra dig i sidled på bio, utan att den integrala 3D-bilden faller. Dessutom får bio-fåtöljerna placeras i solfjäder-form för att följa mönstret ovan. Problemet på bio är att filmen inte får vandra i sidled: punkterna under varje ribba får inte vandra iväg, vilket kan ske, eftersom filmremsan vandrar aningen i sidled både i filmkameran och i projektorn.

Så här kan du göra egna experiment.

Läs först igenom vad du behöver för utrustning, innan du ger dig på det!

Om du tänker fotografera, så använd stativ. Rita upp en rak linje på golvet eller marken och gör markeringar med 2 eller 3 dm delning. Du får prova dig fram. Ta fem bilder för att vara på den säkra sidan. Förflytta kameran i sidled mellan varje exponering, enligt samma principer som är nämnda tidigare om hur man fotograferar 3D-bilder.

Skaffa ø2-ø4 mm plexiglas, 20 st i 5 cm längd är lagom. Fixera dem med lim, så att de inte glider ifrån varandra.

Du kan också skaffa transparent plast med längsgående räfflor. Räfflorna kan lämpligt-vis vara 2 mm breda och ska dessutom fungera som förstoringsglas.

Transparenta plastfodral till CD-skivor brukar också ha sådana räfflor.

Lägg den transparenta plasten med räfflorna på ett papper. Rita olikfärgade små prickar på papperet och studera vad som händer. Prickarna tycks ibland optiskt fylla ut en hel räffla. Lägger du två prickar intill varandra, kan det hända, att det ena ögat ser den ena pricken, medan det andra ögat ser den andra pricken. Därmed förstår du, att ögonen ser två olika bilder.

Har du tagit fotografier som du vill experimentera med, gör så här:

Välj tre bilder, där du utgår från en viktig detalj i förgrunden, till exempel en blomma. Det är lämpligt att bakgrunden (som senare ska vara suddig och utsmetad) förskjuts 2 - 3 mm mellan varje bild, men du får prova dig fram (se bild nederst på ).

Skanna av den räfflade plasten för att få korrekt delning. Välj maximal upplösning.

Skanna därpå av de fotografier du valde ut. Därmed får du allting i samma skala.

Prova att experimentera med tre bilder. Bredden mellan varje räffla får alltså delas på tre. Med ett lämpligt datorprogram, till exempel Photoshop, markerar du den första bilden.

Ta därefter den andra bilden och passa in markeringen på en gemensam detalj (till exempel den utvalda blomman) mellan de bägge bilderna. Bilderna måste också vara parallella med varandra. Här ställs alltså mycket högre krav än vad som gjorts för de andra sorternas 3D-bilder. Passningen måste också förskjutas 1/3 ribba. Passa in med den första bilden.

Upprepa med den tredje bilden. Fyll ut det återstående mellanrummet på bilden.

Här förstår du också hur man gör 3D-bilder med integral-metoden.

Skriv ut. Välj bästa och högsta upplösning på skrivarinställning. Prova att lägga den räfflade plasten över utskiften. Får du interferensmönster, justera skalan på bilden. Bilden till höger visar hur jag provade att passa utskrivna linjer till locket på en CD-skiva.

Interaktiva bilder

Den typ av bilder jag ska beskriva här har en mängd olika namn, men jag har valt att kalla dem interaktiva bilder . Det är ingen ny uppfinning. Redan under andra världskriget användes metoden för att skicka hemliga meddelanden.

Den fungerar ungefär som stereobilderna på . Skillnaden är att man inte från början ser vad motivet föreställer. Betraktaren kanske inte ens vet hur mycket man ska skela med ögonen. Oftast är det ett par kors eller större punkter utsatta någonstans intill eller på bilden, som hjälper betraktaren att ställa in ögonen. Man utgår ifrån en liten bild, brus, linjer, tecken eller punkter (kallas då punktstereobilder). De kan vara i gråskala eller färg. De kan ha med 3D-bildens motiv att göra eller något helt annat. Endast i några få fall stämmer bildens färg med 3D-bilden, i fortsättningen kallat “ äkta färgåtergivning”.

Titta lite på bilden nedan och försök fästa blicken ett par decimeter under pappersplanet. Den föreställer inget särskilt, bara brus som återkommer med jämna intervaller i sidled: det är därför lätt för dig att få in den interaktiva bilden i fokus. Bara slappna av med ögonen och se genom pappret, så kommer ögonen och hjärnan snart att uppfatta det som om bilden ligger på ett annat plan än pappret.

Då du tränat på att se en interaktiv bild, prova att vrida (inte luta) papperet en liten aning. Först vid ungefär 5° tappar man bilden. Eftersom det ena ögat omöjligt kan röra sig uppåt medan det andra rör sig nedåt, kan detta inte vara förklaringen till att man fortsätter uppfatta 3D-bilden, fast man vrider bilden en aning. Förklaringen är, tror jag, ögonens dåliga upplösningsförmåga.

En stereobild kan bara bestå av två delbilder. En interaktiv kan bestå av hur många delbilder som helst. Man utgår från en bild (nedan är ett motiv av en båt med adderat brus, längst till vänster). För varje steg bilden kopieras till höger, förvrängs bilden en smula.

Hjärnan ställer in ögonen med lämplig skelning och jämför hela tiden avståndet mellan ett par prickar (som hjärnan då tolkar som en och samma prick). Tre par prickar är utsatta.

De bilder jag gjort har 35 - 60 mm avstånd mellan prickarna, vilket inte är alltför ansträngande för ögonen. Om ett avstånd mellan ett par prickar plötsligt har minskat med 1 mm, poppar detta parti upp ur bildplanet för övrigt; ökar avståndet tycks det uppstådda partiet ligga längre bort. En liten skillnad i avståndet gör en stor effekt: 0,1 mm partiell avvikelse kan vara tillräckligt.

Det går att duplicera dessa bilder med fotostat: denna har tillräckligt hög upplösning.

Titta på bilden nedan och skela. Eftersom linjerna dras samman i bildens nederkant, måste du ha ögonen mera i kors då du betraktar den nedre delen av bilden, jämfört med den övre: hjärnan tror att nedre delen av bilden ligger närmare dig.

Träna upp din förmåga att skela nedan!

Hur man gör egna interaktiva bilder med enkla medel

Ta fram två likadana bilder. Det kan vara två fotostatkopior av samma motiv eller två kopior av samma negativ. Kopiorna måste tas vid samma tillfälle: de måste vara exakt lika stora. De bör innehålla så mycket “brus” som möjligt, t ex foto av en gräsmatta eller en grusgång.

Ta fram sax, en vass kniv, linjal, klister, tejp och ett pappersark. Mer behöver du inte för att göra en enkel interaktiv bild.

Klipp ut två exakt likadana remsor av motiven, ca 60 mm breda. Fäst upp dem tillsammans bredvid varandra på det vita papperet med hjälp av tejp i hörnen. Bilderna måste vara absolut parallella.

Därpå ska höger delbild ändras en aning. I detta exempel har jag skurit ut tre liggande rektanglar på den högra delbilden. Den ena är markerad med en svart linje, medan konturerna på de andra utskärningarna inte syns - det ska inte synas var förändringen görs.

Prova att göra motsvarande med dina bilder. Skär en rektangel med den vassa kniven. Förskjut den omkring 2 mm åt vänster eller höger. Måttet spelar inte så stor roll, men du måste förskjuta den absolut parallellt - det är då du behöver linjalen. Upprepa med ett par andra rektanglar. Förskjutningen observeras som vita rektanglar: det har ju uppstått hål i bilden. Du kan dölja hålen genom att klistra små lappar i lämplig färg under din bild.

Så har du din egen interaktiva bild klar!

Är du händig, skär du ut bokstäver och symboler i stället för rektanglar.

Hur man gör interaktiva bilder med enkla datorprogram

Ett lämpligt program är Photoshop. Välj ut en lämplig bild (färg eller i gråskala) att utgå ifrån.

Skapa en tom bild i Photoshop, ca 18 cm bred och 10 cm hög. Upplösningen är skrivarens (150 pixel per tum, dpi, brukar räcka). Den ska vara i antingen gråskala, RGB eller CMYK.

Klistra in bilden längst till vänster.

Ställ klonverktyget mycket noggrant på y=0 och x=60. Under arbetets gång varierar du x-måttet något: avvikelser på upp till ± 4 mm brukar vara lagom. Den första 60 mm delbilden låter du vara orörd.

Nu kommer vitsen med att göra interaktiva bilder i datorprogram: du kan fortsätta kopiera bilden åt höger i all oändlighet, utan att den försämras. Detta kan du inte göra med fotografering eller fotostat.

Variera 60-mm-måttet åt höger. I y-led får det inte avvika alls! Prova de olika förvrängningsverktygen (filtren) som finns i Photoshop!

Interaktiva bilder i speciella datorprogram

Det finns speciella datorprogram för interaktiva bilder för din hemdator. Programmen hjälper dig med djupinformationen i bilderna. Programmen dök upp omkring 94: då översvämmades marknaden med böcker och vykort med interaktiva bilder.

Jag skiljer mellan olika slags 3D-information:

• platta figurer som poppar upp, typ det du kunde göra på .

• att få de plana ytorna att luta, som i exemplet ovan.

• att göra cylindriska och sfäriska figurer.

• Interaktiva bilder med äkta färgåtergivning.

Interaktiva bilder med naturtrogen färgåtergivning

3D-Bilderna på omslagets baksida daterar sig till 1993: det var då jag kom på hur man förvränger bilderna i Photoshop.

För landskapet tog jag ett foto av gräset vid en strand som jag kopierade och förvrängde i datorn (samma metod som översta bilden på ). Himlen målade jag i datorn och förvrängde på samma sätt.

Blomsterkvasten fotograferade jag ur olika vinklar (alltså som om jag hade en kamera med flera objektiv, som beskrivits på ) och satte därpå samman bilderna i datorn. Därpå tog jag ett fotografi av gräs, som jag kopierade in.

Flerdubbel interaktiv bild.

Det går att stoppa in flera interaktiva bilder på en och samma yta, om man håller reda på vilka punkter som bildar “par”. Det går ju bara att förvränga ett parti en gång. Den här består av fem olika interaktiva bilder, som du får fram genom att vrida boken åt olika håll.

Hologram

Redan 1947 lade ungraren Dennis Gabor grunden till hologram, som betyder “hela meddelandet”. På den tiden sysslade han med elektronmikroskop och sökte ett sätt att bevara bilden. Först då lasern uppfunnits 1960 kunde andra ta över och forska vidare: 1962 sågs det första hologrammet.

Ett hologram kan, enkelt uttryckt, beskrivas som om det var en bild som kom ut ur en spegel, fast en frusen förfluten tid, eftersom det rör sig om ett foto. Flyttar man sig i sidled, framåt eller bakåt, ser man ett lite annorlunda utsnitt, men antingen det är spegel eller hologram blir effekterna motsvarande. Dessa likheter gäller även om man delar spegelns eller hologrammets yta.

Det finns fler likheter: liksom man kan ha en cylindrisk spegel (t ex en blankpolerad trumma), kan ett hologram därför också på motsvarande sätt vara bockat i en ring och visa hela horisonten runt.

Ett hologram kan bara fotograferas i laserljus. Laserljus består av en enda våglängd som är polariserad och svänger alltså i ett enda plan. Strålarna är dessutom nästan parallella: skjuter vi en laserpuls mot månen har ljusknippets bredd bara spritt sig från 1 mm till 5 cm.

Ett hologram är som en bild med vanlig fotoemulsion, fast tjockare. Då filmen framkallas, etsas informationen in på djupet. Vidare ökas bildens kontrast, så att alla gråtoner försvinner: kvar finns bara svart eller vitt. Fotoemulsionens tjocklek är mer än bredden på en ljusfoton. I mikroskop ser hologrammet ointressant ut: det är bara en massa ringar i fotoemulsionen.

Då man fotograferar ett hologram har man en laserkanon. En konkav lins sprider det smala ljusknippet, så att det når hela motivet. Ljuset delas därpå upp med en halvgenomskinlig spegel, så att hälften av det når fotoplåten direkt, medan resten först reflekteras mot motivet och därpå når fotoplåten. På den punkt där den direkta och reflekterade ljuspulsen når filmen och svänger i samma fas , sker en ljusförstärkning: punkten på filmen blir just där exponerad (a). Skulle vågorna svänga i motfas , tar vågorna ut varandra och punkten på filmen blir just där oexponerad (b).

Hologram måste fotograferas i absolut mörker. Varje annan belysning kan påverka fotoemulsionen så att inget hologram uppstår. Det måste också vara absolut vibrationsfritt: man är vanligtvis i en betongkällare utan tung trafik i närheten. Skakar byggnaden en halv våglängd, spolieras exponeringen.

Här förstår vi också att det inte går att fotografera föremål som är så stora att de inte går ner i betongkällaren. Det finns därför inga hologram med utomhusmotiv: alla hologram som föreställer trädgårdar, hus, landskap och liknande är avfotograferade miniatyrkopior.

Eftersom man måste fotografera i endast laserljus, kan man inte fotografera hologram av andra belysningskällor: vid fotografering av ett tänt stearinljus ser man på hologrammet endast konturen av lågan, värmebilden, inte vad lågan har för färg.

Däremot kan man mycket väl fotografera laserljustes väg genom prismor, mikroskop och kikare: placerar betraktaren sitt öga på korrekt ställde då han betraktar hologrammet, ser han en bild i det avfotograferade mikroskopet eller kikaren.

Har man väl tagit ett lyckat hologram, kan man kopiera det i oändlighet: det är ju ett foto. Dock går det inte att trycka med vanliga tryckmetoder: tryckets tjocklek måste ju vara en våglängd.

Eftersom ribborna i fotoemulsionen på hologrammet bestämmer våglängden, kan man belysa hologrammet med vilken lampa som helst för att se bilden. Det måste dock vara en spotlight, eftersom ljuset bara ska reflekteras åt ett håll. Det går inte med tavelbelysning, lysrör eller julgransbelysning.

Ett hologram som är framtaget enligt denna beskrivning kallas första generationens hologram: vid betraktande av hologrammet tycks motivet ligga djupare än fotoemulsionen.

Fotograferar man däremot av ett hologram igen med hologrammetoden, får man andra generationens hologram: avbildade föremål poppar optiskt ut ur fotoemulsionen.

Fotograferar man med en laser, får man ett hologram med en färg. Har ett parti av hologrammet en annan färg än hologrammet i övrigt, är det partiet (filmemulsionen) krympt på kemisk väg: en annan våglängd reflekteras just där.

Däremot kan man fotografera hologram med tre lasrar och få äkta färgåtergivning. Man använder då en röd, en grön och en blå laser. Lasrarna sätts upp med 90° vinkel. Där två strålar möts, placeras en spegel i 45°. Dessa speglar är så fiffiga, att en typ till exempel speglar det mesta av det röda ljuset släpper igenom det mesta av det gröna ljuset.

Jag fick nöjet att fotografera ett hologram med äkta färgåtergiving på Lunds Tekniska Högskola. De tre färglasrarna hade olika effekter; likaså var fotoplåten olika känslig för olika ljus. Men det var inget bekymmer, eftersom ett datorprogram skötte exponeringstiden (de olika lasrarna lyste olika länge). Exponeringstiden var ett par minuter. Medan exponeringen pågick, tog vi en kaffepaus, med stränga instruktioner att inte smälla i dörren (vibrationer i byggnaden hade spolierat exponeringen).

All kopiering av ett hologram sker med kontaktkopiering (negativet och kopian ihop vid exponering): en förstoring eller förminskning skulle påverka den reflekterade ljusstrålens färg (ribborna i hologrammet har fått fel avstånd).

Det finns ett sätt till att kopiera hologram, vilket sker med prägling. Då man har ett lyckat hologram-foto, kan man exponera och etsa detta på en plåt. Man kan pressa en bit plast mot detta och på så sätt prägla. De typ av hologram som finns på sedlar, ID-kort och de typ av hologram som säljs för en krona är präglade (masstillverkade i plast). Datorer kan beräkna hur ett hologram är uppbyggt: de tre nämnda typerna behöver inte ens fotograferas.

Som nämnts tidigare får inget vibrera ens en halv väglängd vid fotograferandet: hologrammet släcks ut just där. Men detta fenomen kan man utnyttja: ett membran eller ett föremål som på vissa partier vibrerar så lite som en halv eller ett par våglängder kan man ju göra ett hologram av: där det vibrerar en halv vågländ blir fotoemulsionen svart.

Om man vibrerar ett föremål och/eller något levande, kan man till exempel ta ett hologram av hur mycket och på vilka partier handen påverkas när den håller i ett vibrerande verktyg. På så sätt kan man studera och förebygga kroppsskador. Man kan också studera hur trumhinnan påverkas av ljud.

En koncentrerad laserstråle fördärvar näthinnan i ögat. Utspridd, så strålarna kommer under en viss energinivå, är laserstrålen ofarlig: därför kan man göra hologram-porträtt. En konkav lins framför lasern (eventuellt i kombination med andra ljusspridningsfilter) sprider ut laserstrålen tills den är ofarlig för ögonen. (De pekpennor som förekommer i handeln i dag är farliga: riktade mot ögonen kan de orsaka blindhet - laserstrålen är då det sista man någonsin ser.)

Av detta förstår vi att det går att göra ett hologram av kläder, hår och hud. Det går dock inte att göra ett hologram av tänderna: de är för porösa (hur porösa de är vet varje tandläkare). Ska man göra ett hologram av tänder, måste de först beläggas med bladguld.

Man kan också göra ett hologram av tiden. Genom att skjuta så korta laserpulsar som fyra våglängder långa, förstår vi att denna korta ljuspuls inte kan nå hela fotoemulsionen på en och samma gång. Genom att ställa upp lasern, så att den korta ljuspulsen sveper över fotografiets yta, från kant till kant, har man fruset tiden. Man kan studera enskilda ögonblick av hastiga rörelser. Genom att betrakta hologrammet ur olika vinklar kan man se framåt och bakåt i tiden och på så sätt följa den korta ljuspulsens väg.

Man kan också fotografera hur en laserstråle sprids i en konkav lins. Man får då ett fiffigt förstoringsglas, som förstorar åt ena hållet och förminskar åt det andra hållet. Tittar man nedåt, genom detta förstoringsglas, för att förstora ett föremål på en bänk, ser man det omvända i reflexion: taklamporna ses förminskade.

Då man betraktar ett område som belyses av en laser, helst en slät ljus skiva, ser man en optisk villa, en grynig yta som bildas i luften. Om närsynta tar ett steg åt sidan, tycks de optiska grynen röra sig åt motsatt håll. För långsynta rör sig de optiska grynen åt samma håll som betraktaren.

3D-TV

Det tycks vara en vision att skapa en 3D-TV. Många uppfinningar har visats upp, men många kallar sig 3D mer av vilja än av effekt.

I mitten på 90-talet släpptes en uppfinning ut, som kallades 3D-TV. Det var en konkav spegel, lutande något utåt. Monitorn låg lodrätt monterad under denna spegel. Bilderna som uppstod var platta, men de uppstod i luften, framför spegeln. Bildens bredd var omkring 3 dm: större bilder gick tydligen inte att göra med denna typ av spegel. Flyttade man sig i sidled, blev den uppstådda bilden förvrängd, så att man hastigt uppfattade den som tredimensionell. Så var emellertid inte fallet: figurerna var platta, tvådimensionella. Där-emot kunde man sticka handen genom bildens yta, vilket var en roande effekt. Jag såg den som en spelautomat på Liseberg 1997. Det var tydligen svårt att göra film till denna TV: handlingen till ett spel var tillräckligt invecklat för att därmed utgöra en gräns.

Vi kan som nämnt också glömma hologram-TV: den enda belysning som står till buds vid fotograferandet är lasrar (), så man kan glömma alla utomhus-scener.

Man kan tänka sig 3D-TV som anaglyfmetoden (). Men dessa förlorar färginformation och kräver att TV-tittarna måste bära speciella glasögon, som filtrerar bort färgerna från föremål i rummet. Det figurerade en viss reklamsnutt på TV i slutet av 90-talet, där man kunde se 3D med hjälp av röd-blå glasögon: som nämnt rörde det sig inte om äkta färgåtergivning, eftersom färgfilter drar bort en del information. Reklamsnuttar har annars perfekt beskärning: man kan återge det som blev bra - det rör sig inte om en lång spelfilm.

Som nämnts på kan kanske 3D-TV komma i form av polariserande bilder. Detta kräver att TV-tittarna bär speciella glasögon och att man belägger TV-skärmen med polarisationsfilter i olika riktningar. I skrivande stund har jag inte uppsnappat något som pekar på en sådan uppfinning. Men det är alltså fullt möjligt. Det krävs bara två kameror vid inspelningen.

Jag läste i Ny Teknik 97 om en 3D-TV, som skulle bestå av ett stort antal skivor, mot-svarande en stor mängd tunna böcker i en bokhylla. Varje skiva skulle antingen sända punkter eller linjer med antingen rött, grönt eller blått ljus med olika styrka - i övrigt ska skivorna vara helt trasparenta. Principen för denna ser du på omslagets framsida (porträtttet). På det viset skulle en perfekt 3D-bild uppstå: reser man sig ur fåtöljen, kommer man att se föremålet lite mer ovanifrån. Vad jag kan tänka mig, är att en sådan TV-skärm blir omkring 3 dm tjock och följaktligen ganska dyr. Vidare förstår jag inte hur man kan spela in en sådan 3D-film.

I Ny Teknik nr 1+2 98 läste jag om en annan 3D-TV, vilken byggde på integralmetoden Fördelen är ju att man kan se 3D-bilder med äkta färgåtergivning utan att tvingas bära speciella glasögon. Nackdelen är att bilden faller ur vissa betraktningsvinklar: man får vrida TV-n eller flytta favoritfåtöljen en aning (). I Ny Teknik nr 18 2001 är en artikel om att man har löst att bilden faller vid ogynnsamma vinklar, genom att monitorn har en kamera, som följer betraktaren: där ögonen är, skapas en klar 3D-bild.

I Illustrerad Vetenskap nr 6 98 läste jag om ett Sharp har knäckt problemet: “med hjälp av linser som ser till att vänster öga bara ser vänster perspektiv och omvänt”. Det var väl fiffigt, men jag vill gärna se se en enkel skiss på hur man tänkt, om man kommit längre än mitt resonemang om integralmetoden.

Vad som kommer mer och mer på marknaden är blinkande 3D-glasögon, som är synkroniserade till en monitor (). Man kan ju se både omgivningen och TV med glasögonen, där TV-bilden uppfattas som 3D. Glasögonen måste synkroniseras med TV-n, vilket sker genom en elektronisk överföring, med eller utan sladd: i det senare fallet måste glasögonen gå på batteri. De experiment jag snappat upp gäller bara monitorer, inte TV. Men TV-n behöver inte byggas om nämnvärt: den sänder ju 25 bilder 2 gånger i sekunden ändå. Det är emellertid en nackdel, om man får besök: hur många har dessa speciella glasögon med sig: vilka kan se 3D-TV och vem får bli utan glasögon och tvingas se en något suddig bild?

En arbetskollega skickade den danska tidningen Ingeniøren nr 3.11.00 till mig. Man hade löst problemet med att sprida ut olika bilder med olika vinklar i rummet genom att konstruera en roterande skiva, som reflekterade strålar i en viss vinkel, men var i övrigt genomskinlig. Antingen såg alltså ett öga en bild eller så störde inte skivan den projicerade bilden. Eftersom den roterade, visade den ett 3D-föremål 360° runt i rummet, men här hade man endast 200 olika bilder: man spred ut de olika bilderna i rummet med 1,8° delning. Räknar vi på det, så måste man vara närmare än 2,5 m för att se 3D-bilder. Tekniken kalllas Volumetric Display. Skivan roterar med 10 varv i sekunden: alltså tillräckligt snabbt för att bilden inte ska flimra, men för långsamt för att rörelserna inte ska uppfattas som ryckiga (). Nu är det inte rörlig film som visas, utan 3D-CAD. Skivan har en upplösning av 768 pixel på bredden, d v s ganska nära de 1000 som krävs för en normal TV-bild. För att skivan ska klara av att rotera så snabbt, måste den vara i vakuum. Det är således ingen TV-skärm, utan en stor glaskupa man studerar. Men detta är kanske ett steg mot en bra lösning för 3D-TV?

Man vill nog ha en spridning av TV-bilden med 90° och som då kräver 90 olika bilder för att fungera bra - vi behöver ju lägga bilderna med 1° spridning för att se dem från soffan. I stället för att ha en roterande skiva kan man alltså ha en som vickar fram och tillbaka med + 45°, men detta måste ske 50 gånger i sekunden - men det går att åstadkomma med prismor. Vi får väl avvakta och se.

För närvarande håller jag på integralmetoden som min favorit för kommande 3D-TV. Det är ju den enda metod som går att spela in med 3 - 4 kameror - alltså ett inte orimligt krav - och som dessutom inte kräver speciella glasögon vid betraktandet.

Vi får också tänka på att om 3D-TV införs, så får det vara en flexibel övergång med de nya sändningarna och de nya TV-apparaterna. Då färg-TV infördes i slutet av 60-talet, gick det fortfarande att se svart/vitt pa en färg-TV: då färgteven fann för lite skillnad mellan färgerna, slog dem om till svart/vitt - detta för att inte underliga svaga färger skulle uppträda. Omvänt, då en färgsändning visades på en svart/vit TV, hade man löst problemen med att visa grön bild som svart/vitt: den gröna informationen hade lämplig kontrast.

Vi står inför samma problem, då vi ska introducera 3D-TV, antar jag: vanliga bilder ska kunna visas på en 3D-TV utan att de blir förvrängda och motsvarande ska 3D-bilder kunna visas på en vanlig TV. Här får man tänka sig att multiplicera informationen i sändning-arna med 3, precis som man gjorde då färg-TV introducerades. Känner inte 3D-TV av 3 olika signaler, är det en vanlig som bild som sänds: därmed slår 3D-TV om för att visa en så bra platt bild som möjligt. Omvänt, då 3D visas på en vanlig TV, tas bara en av de många bilderna ut. Integral-TV klarar dessa krav, anser jag. Det gör ju polarisations-TV också: men den som saknar speciella glasögon kan inte se 3D.