Efekt autokinetyczny

W ciepły letni wieczór wychodzisz na spacer i stając w miejscu, do którego nie sięgają latarnie, zadzierasz głowę wysoko by spojrzeć na gwiazdy. Gdzieś tam wysoko, jaśniejsza od pozostałych, lśni wyraźnie jedna duża gwiazda. Zaraz... Czy na pewno gwiazda?
Mrugający świetlny punkcik szybko porusza się na wszystkie strony, jakby był plamką laserowego rzutnika, skierowanego na nieodległy sufit przez drżącą dłoń. Więc może samolot? Lampion? Ale nie. Punkt poza tym, że drga, w zasadzie nie przesuwa się. Prócz tych drobnych oscylacji tkwi w zasadzie w tym samym miejscu. I wtedy może przyjść ci do głowy, że może to jednak gwiazda a jej ruch to jakieś dziwne, niewytłumaczalne złudzenie...

 A i owszem. To po prostu efekt autokinetyczny.

Nasz wzrok jest zmysłem niedoskonałym. Organy wzrokowe posiadają pewne wady, które z reguły doskonale ukrywają się przed naszą świadomością czy to za sprawą przyzwyczajenia się do nich, to to z powodu szybkiej, automatycznej korekty dokonywanej przez mózg zanim obraz finalny dotrze do naszej świadomości. Nie dostrzegamy cienia, jaki rzucają na siatkówkę krwinki w naczyniach włosowatych, z powodu automatycznego rozjaśnienia obrazu w tym miejscu i jedynie czasem pojawienie się w tych naczynkach krwinki białej skutkuje pojawieniem się na jasnym, równomiernym tle niebieskiego, ruchomego punkcika.[1]
 Nie dostrzegamy, że obszar pola widzenia pokrywający się ze ślepą plamką nie odbiera obrazu, mózg bowiem zakrywa go "maską" będącą przedłużeniem kolorów i kształtów wokół tego miejsca, i tylko czasem trafi się, że patrząc na odległe latarnie, po spojrzeniu na jedną słabo widzimy druga.[2] Nie uświadamiamy sobie także, że obszar w którym widzimy obraz na prawdę ostro, zajmuje tylko 2 stopnie kątowe pośrodku obserwowanej przestrzeni, i dopiero gdy zatrzymamy wzrok na jakimś słowie z tekstu, zauważymy że słowa po bokach nie są widoczne już tak wyraźnie.

Nasz wzrok szybko przemiata przestrzeń tym punktem z obszarem ostrego widzenia a my zapamiętujemy złożenie kolejnych spojrzeń jako równo ostry obraz. Te szybkie ruchy oka są zresztą potrzebne do tego aby lepiej dostrzegać obiekty poza obszarem widzenia ostrego, zapobiegając lokalnemu zmęczeniu receptorów,prowadzącego do zmian koloru lub kształtu. W przeciwnym razie następować będzie iluzja taka jak na poniższym gifie - gdy skupimy wzrok nieruchomo na krzyżyku pośrodku, zobaczymy że w miejscu gdzie zgasła różowa kropka, pojawia się zielona, mimo że jej tam nie ma:

Postępujące dalej zmęczenie receptorów powoduje wygaszanie kolorów, aż zaczniemy dostrzegać tylko przeskakującą zieloną kropkę powidoku. Wystarczy jednak przesunąć punkt patrzenia, a obraz wraca do normy.

Z ruchami gałek ocznych wiąże się inne ciekawe złudzenie, czyli właśnie wspomniany na początku efekt autokinetyczny. W ciemnym pokoju, bądź nocą gdy patrzymy na ciemne niebo, jasne punkty wydają się wykonywać drobne, szybkie ruchy, mimo że pozostają nieruchome. W takich sytuacjach mimowolne drgania gałek oczu, związane bądź z błądzeniem wzroku, bądź ze zmęczeniem mięśni oka, mogą nie zostać zarejestrowane przez mózg. Brak punktów odniesienia w pobliżu obiektu powoduje wówczas, iż mózg bierze ruch obrazu rzutowanego na siatkówkę za ruch własny tego obiektu.
Złudzenie jako pierwszy opisał Aleksander von Humboldt w 1799 roku, który jednak sądził, że to zmiana położenia obrazu gwiazdy związana z zaburzeniami atmosfery, dopiero w XIX wieku wykazano, że jest to zjawisko subiektywne.

Wielkość tych drgań i ich częstotliwość są dla różnych obserwatorów różne, co nie dziwi, skoro efekt jest wywołany przez mechanizm fizjologiczny a każdy ma nieco inny organizm. Zarazem jednak jest to efekt podatny na sugestię. Wykorzystał to psycholog Sherif który w 1935 roku przeprowadził eksperyment badający konformizm w grupie. Wybrał grupę ochotników i umieścił ich w zamienionym pokoju, gdzie na ekran rzutnika padała nieruchoma plamka światła. Początkowo mieli oni indywidualnie ocenić jak duże odchylenia wykazuje plamka, i były to wyniki bardzo rozbieżne, od 10 do 80 centymetrów. Następnie umieścił w tym pokoju całą grupę i uczestnicy mieli oceniać jak bardzo odchyla się plamka. Słysząc odpowiedzi poprzedników, następni uczestnicy sami nie będąc pewni korygowali oceny tak aby zbliżyły się do tego co już słyszeli. W licznej grupie szacunki szybko uśredniały się a końcowe oceny wykazywały małą rozbieżność.
W sytuacji niejednoznacznej mamy więc skłonność upodabniać swoje oceny i decyzje do zachowań grupy,

Efekt autokinetyczny jest najsilniejszy gdy patrzymy na obiekty w pobliżu zenitu, wówczas horyzont znajduje się na peryferiach pola widzenia a nieświadome zachwianie się może skutkować złudzeniem całkiem sporego przesunięcia. Obserwowałem to często latem z gwiazdą Wegą, która jest widoczna w pewnych godzinach blisko zenitu, a zimą z Kapellą. Podobny efekt występuje też dla obiektów poruszających się, jak satelity czy samoloty, wtedy może powstać wrażenie szybkich ruchów na boki, bądź ruchu zygzakiem.

Złudzenie to ma znaczenie dla pilotów, zwłaszcza tych starających się utrzymać równy szyk, może bowiem doprowadzać bądź do wrażenia, że maszyny obok wykonują nagły skręt, bądź że samolot nie leci równo choć tego nie czuć. W kontekście paranormalnym, wrażenie szybkich, nienaturalnych ruchów obiektów może spowodować, iż naturalny obiekt zostanie zgłoszony jako Ufo, bowiem zdaniem świadka ruszał się jak jakaś maszyna. W ten sposób jako statki kosmitów zgłaszane są jasne planety, najjaśniejsze gwiazdy, satelity i samoloty. I dlatego warto mieć ten efekt na uwadze oceniając relacje.  Bo jeśli obiekt wyglądał jak chiński lampion, ale zdaniem świadka poruszał się zygzakiem, to w pewnym warunkach oświetlenia to świadek może się mylić.
------
*  https://en.wikipedia.org/wiki/Autokinetic_effect

[1]  https://en.wikipedia.org/wiki/Blue_field_entoptic_phenomenon
[2] https://pl.wikipedia.org/wiki/Plamka_%C5%9Blepa

Ufo obok słońca i inne bzdury

To niesamowite jak silne jest ludzkie pragnienie potwierdzenia. Ludzie tak bardzo chcą aby ich myśli i pomysły okazały się tymi najwłaściwszymi, że skłonni są odnajdywać ich potwierdzenie w przypadkowych miejscach. U osób silnie religijnych prowadzi to do doszukiwania się cudów we wszystkich zdarzeniach i dostrzegania cudownych wizerunków w plamach wilgoci na murze, cieniu drzew czy zaciekach na suficie. U miłośników New Age do wyczuwania "energii" w przeciągach. A miłośników UFO do dostrzegania statków kosmicznych w chmurach, refleksach świetlnych i błędach fotograficznych.
Plamki i refleksy na fotografiach, póki znajdują się na tle ścian, czy drzew, nie są interesujące. Ale niech taki nasunie się na niebo, a już staje się "tajemniczym obiektem". Podobną rzecz obserwuję przy interpretacji starych obrazów - dopóki złote aureole świętych wypadają na tle budynków i drzew, nie wzbudzają zainteresowania. Gdy tylko aureola pojawi się na tle nieba, dla rozmaitych nieukowców staje się "wizerunkiem metalicznego obiektu". Ostatnio Witkowski napisał książkę pełną tego typu rewelacji.

Im bardziej kosmiczne są okoliczności powstania takich zdjęć, tym prawdziwsza wydaje się ich ufologiczna interpretacja. Stąd też miłośnicy UFO z uwagą śledzą zdjęcia NASA szukając na nich tajemniczych obiektów. Jednymi z takich obleganych miejsc, są zdjęcia z automatycznych sond obserwujących Słońce.
Sonda SOHO jest wyposażona w koronograf - teleskop którego układ optyczny przesłania tarczę słoneczną, pozwalając obserwować jego otoczenie. Obserwuje się w ten sposób koronę słoneczną i wyrzuty materii, a także spadające na Słonce niewielkie komety. Od czasu do czasu w polu widzenia pojawiają się też kropki lub kreski na tle nieba:

Wygląda niesamowicie, prawda? Ale jeszcze bardziej niesamowite są interpretacje. Otóż każda taka plamka lub kreska ma być statkiem kosmicznym. Ale to jeszcze nic - zakładając że obiekty są tak samo dalekie jak Słonce, to porównując ich rozmiary z jego wielkością, okaże się, że są to podłużne obiekty mające kilka tysięcy kilometrów o masach rzędu milionów ton. Czy to możliwe?
Cóż, wprawdzie wydaje się niemożliwe istnienie takich obiektów, ale właśnie to jest dla niektórych dodatkowym dowodem - jeśli takie obiekty nie mogłyby istnieć w naturze, to wobec tego muszą być sztucznymi konstrukcjami bardzo zaawansowanej cywilizacji. Reszta tego typu rozważań nieuchronnie zmierza w stronę teorii, wedle której astronomowie ukrywają istnienie UFO.

Czy jednak istnieje jakieś naturalne wyjaśnienie tych niezwykłych obiektów? No cóż; kamery automatycznych sond są zasadniczo zbudowane tak samo jak zwykłe, może tylko mają lepszą optykę i matrycę o niesamowitej rozdzielczości, mimo to przydarzają się im te same wady jakie niejednokrotnie psują zwykłe, ziemskie fotografie. Przykładem jest prześwietlenie obrazu jasnego, bardzo kontrastowego obiektu. W koronografie słonce jest przesłonięte, więc matryca może być ustawiona na dużą czułość. Wobec tego gdy w kadrze znajdzie się jakiś bardzo jasny obiekt da on na matrycy na tyle silny sygnał, że za sprawą przebicia się na pola sąsiednie zostanie zarejestrowany jako smuga wychodząca z dwóch stron obiektu (tzw pixlel bleeding). A jaki to może być obiekt?
Słonce nieustannie przesuwa się na tle nieba więc pierwszą możliwością są oczywiście gwiazdy, jednak zdecydowanie silniejszy błąd tego typu wywołują planety przelatujące przed lub za słońcem. Druga fotografia od dołu przedstawia koniunkcję Jowisza i Merkurego, zaś nad Słońcem widać jeszcze charakterystyczny kształt Plejad:

Wychodzące od planet promienie prześwietlenia upodabniają je do płaskich dysków. Podobne kształty mogą dawać najjaśniejsze gwiazdy, a nawet, jak pokazuje to poniższe zdjęcie, jądra jasnych komet:

 Podobny efekt zdarza się na ziemskich fotografiach, tu w wykonaniu słońca:

Nie tłumaczy to jednak wszystkich dziwności. Bo czym są pojawiające się na jednym tylko ujęciu, rozbłyski, kreski lub zgrupowania kresek, nie mające związku z planetami czy gwiazdami?

Nie są to raczej rzeczywiste obiekty, czy, jak to pisano o powyższym obrazku "trójkątne UFO". Wyjaśnienie wiąże się z właściwościami matryc cyfrowych i z położeniem sond w przestrzeni.

Cyfrowa matryca jest układem mikroskopijnych elementów światłoczułych. Gdy fotony ze skupionego światła padną na taki element, pobudzają elektrony światłoczułego materiału do przejścia. Elektrony są rejestrowane a informacja o ich liczbie, przetwarzana na informację o jasności. Taki układ jest jednak nieodporny na spontaniczne przejścia, wywołujące efekt szumów, ani na przejścia wywołane promieniowaniem innym niż świetlne.
Przenieśmy się teraz w wyobraźni na orbitę, gdzie, w punkcie Langrage'a, umiejscowiony jest nasz koronograf. Przestrzeń kosmiczna pozbawiona jest gazów rozpraszających i pochłaniających promieniowanie. Pięknym przykładem zdjęcia Hubble'a, mimo dość starej elektroniki i nie największego układu optycznego, wciąż z trudem przebijane przez ziemskie teleskopy, muszące zmagać się z drżeniem atmosfery, pochłanianiem ultrafioletu i podczerwieni przez grubą warstwę atmosfery. Nasza sonda obserwująca słońce nie ma z tym problemu, może więc obserwować je w różnych zakresach widma. Niestety równocześnie wystawiona jest na nieustający strumień wysoko energetycznego promieniowania kosmicznego, oraz promieni emitowanych przez koronę słoneczną. Spośród nich najistotniejsze jest promieniowanie gamma i rentgenowskie, na tyle przenikliwe, aby mogły dotrzeć do matrycy pod dowolnym kątem.
Kwant takiego promieniowania jest bardzo twardy. Zachowuje się niczym kula karabinowa. Gdy padnie na materiał matrycy zdarza mu się przekazać część pędu elektronowi czujnika. Ten tak zwany efekt Comptona może być na tyle duży, że elektron wystrzeli ze swojego miejsca i zanim nie zostanie pochłonięty, zdąży pobudzić dość dużą ilość czujników na swym torze. Przelot takiego wybitego elektronu jest więc obserwowany jako kreska na obrazie, o różnej długości i szerokości, zależnie od niesionej energii. Gdy zaś kreska taka pojawi się na zdjęciu, na tle nieba, miłośnik Ufo zakreśla ją czerwonym kółeczkiem i publikuje jako "tajemniczy podłużny obiekt". Ilość takich kreseczek wzrasta podczas rozbłysków słonecznych, a po najsilniejszych obraz potrafi być dosłownie zapstrzony:

albo:

 Jak widać, kresek do wyboru do koloru. Pęki smug powstają, gdy równocześnie wybitych zostanie kilka elektronów. Minki rzedną? A przecież to jeszcze nie koniec dziwnych artefaktów. Od czasu do czasu zdarza się, że ziarenko międzyplanetarnego pyłu uderzy w osłonę termiczną sondy, odrywając od niej drobne kawalątki, które oświetlone słońcem dają w kamerze niezwykły efekt:

No dobrze, powie teraz miłośnik Ufo, a co z tajemniczym obiektem obok Merkurego? rzeczywiście, gdy planeta ta przechodziła blisko słońca, na zdjęciach tuż za nią pojawił się tajemniczy, czarny obiekt:

dziwnym zbiegiem okoliczności wyglądający tak samo, jak negatyw planety. Nic dziwnego, to po prostu obraz Merkurego z dnia poprzedniego. Aby tło na jakim obserwowane są wyrzuty materii było kontrastowe, obraz jest pozbawiany rozjaśnienia wywołanego pyłem wokół przez odjęcie od obrazu bazowego któregoś z wybranych obrazów z dni poprzednich. Poprzedniego dnia Merkury był nieco przesunięty w prawo. Po odjęciu jego bardzo jasnego obrazu, od tła, pozostała ciemna plama. Podobne rzeczy przydarzają się innym planetom - poniżej efekt odjęcia obrazu wenus od tła kilka dni później:

W miejscu po planecie powstała ciemna plama. Zbliżony efekt pojawia się po ręcznym usunięciu niektórych artefaktów. Prześwietlenie obrazu komety McNaughta sprzed paru lat było tak silne, że po odfiltrowaniu powstała w tym miejscu ciemna krecha przez cały kadr:

 Ot i tyle.
----------
* http://stereo.gsfc.nasa.gov/artifacts/artifacts.shtml
* http://sohowww.nascom.nasa.gov/hotshots/2003_01_17/ 

1979 - UFO nad Zakopanem

Przegrzebując archiwalne gazety, natknąłem się na wielce intrygującą historię - relację obserwacji tajemniczego obiektu w Zakopanem, wraz ze zdjęciem:

"UFO nad Tatrami i Zakopanem"

Wczoraj przed wschodem słońca około godziny 6:15 zaobserwowano nad Tatrami i Zakopanem zjawisko, jakie określa się jako UFO (niezidentyfikowany obiekt latający). Była godzina 6:50 rano, gdy u przedstawiciela Dziennika Polskiego zadzwonił telefon. Telefonował dyżurny oficer Komendy MO w Zakopanem, por. Aleksander Konik.
"Niech pan podejdzie do okna - powiedział - zobaczy pan UFO nad Kasprowym"
Pierwsze co zobaczyłem to oświetlone zbocze Kasprowego Wierchu od strony Hali Goryczkowej. Wyglądało jakby ktoś tam gigantyczną spawarką spawał, a ta dawała świetlne rozbłyski. Potem ujrzałem nad Kasprowym "świecącą gwiazdę" o 7-8-krotnej wielkości i jasności jaką daje największa gwiazda świecąca zimą nad Tatrami. Obiekt przesunął się nad Wielką Krokiew i zaczął w oczach maleć, robiąc wrażenie unoszenia w górę, nieco ukosem w stronę Goryczkowego Wierchu.
Poinformowałem porucznika Aleksandra Konika, że widziałem UFO, ten tatychmiast dodał, że o latającym obiekcie meldowali funkcjonariusze MO z radiowozów, który kończyli nocną pracę i zjeżdżali do komendy oraz, że chor. Antoni Szreder śledził cały lot UFO.
Niezwłocznie zatelefonowałem do Obserwatorium Meteorologicznego na Kasprowym Wierchu. Gdy zgłosił się dyżurny zapytałem go czy czegoś nie widział dziwnego nad Kasprowym, świecącego i przesuwającego się. Odpowiedział że niczego takiego nie widział, przeprosił, że ma teraz robotę i nie ma czasu na rozmowę.
A oto relacja chorążego Antoniego Szredera, inspektora techniki kryminalnej KM MO w Zakopanem, który wykonał zdjęcie latającego obiektu. Zdjęcie wykonał teleobiektywem 400mm, w którym widział obiekt jako jasną, promieniującą kulę pod którą błyszczały jeszcze dwa świecące punkty. Dodaje, że mogły to być refleksy w obiektywie.
- UFO zobaczyłem nad Tatrami jako jasno świecącą kulę, osiem razy większą od największej gwiazdy. Zjawisko to spostrzegli jeszcze przechodnie; nawzajem pytaliśmy się czy nie ulegamy halucynacji, patrząc na zbliżającą się kulę. Obiekt znad Równi Krupowej obniżając lot, przesunął się nad nowe bloki na Równi Krupowej, chwilę zawisł w powietrzu, następnie wziął kierunek w stronę Kopy Magury, stamtąd nad szczyt Świnicy, a potem wznosząc się znalazł się nad Kasprowym Wierchem. Tam cały czas wisiał w powietrzu jasno świecąc. Chcę dodać, że emicja światła momentami malała, następnie wzmagała się. Obiekt zniżył swój lot dość znacznie, potem skosem wzbił się w górę i przesunął w stronę Zakopanego nad wielką Krokiew. Następnie wziął kierunek na Pośredni Goryczkowy Wierch, po czym zniknął w warstwie cienkich pasemek chmur, unoszących się w górę. Obiekt obserwowany był nad Tatrami przez całą godzinę on 6:10 do 7:10.
Cały dzień wczorajszy UFO było głównym tematem rozmów z Zakopanem, gdyż obiekt widziały dziesiątki ludzi. Antoni Szreder powiedział, że dysponuje całym filmem, który udostępni zainteresowanym fachowcom, badającym takie zjawiska.

Wojciech Jarzębski
[Dziennik Polski 18 I 1979 Małopolska Biblioteka Cyfrowa]

Załączone zdjęcie nie jest zbyt wyraźne:

 Tydzień potem ukazała się jeszcze taka relacja:

"Jeszcze o Sprawie UFO nad Zakopanem"
Po informacji zamieszczonej w Dzienniku Polskim dnia 18 stycznia br. o pojawieniu się jasno świecącego i przesuwającego obiektu, wiele osób przekazało nam własne spostrzeżenia odnoszące się do obserwowanego świetlnego zjawiska. M. in. Zakład Energetyczny - Rejon Zakopane udostępnił nam zapis dokonany w tym dniu w książce dyżurów elektrowni w Kuźnicach:
"... zbliżał się  ranek 17 bm. dyżurny tej elektrowni ob. Józef Kojs kończył pracę. Nagle spostrzegł nad Kuźnicami ostro świecący obiekt. W tym samym momencie zaczęło w elektrowni na przemian spadać napięcie i podwyższać się. Pobiegł więc do drugiego budynku, aby zrobić przełączenia, względnie wyciągnąć bezpieczniki. Tymczasem nagle światło zgasło i stwierdził że bezpieczniki same się wyłączyły. Mimo to wszystko wokoło zaczęło - jak określił - "kopać" i iskrzyć. Natomiast on sam nie mógł wprost wytrzymać niesamowitego wycia i gwizdy turbin. Zatkał uszy rękami i chusteczką. Chciał zatelefonować do zakładu do Kozienic, ale telefon był głuchy. Gdy świetlny obiekt przesunął się znad Kozienic, wszystko wróciło do normy, zapaliło się światło i włączyły bezpieczniki, zaczął działać telefon.
Cała relacja J. Kojsa nagrana została na magnetofon. Badający tzw. zjawisko UFO mogą zapoznać się z nią w Zakładzie Energetycznym na Kamieńcu w Zakopanem.
Dziennik Polski
22.01.1979

Sprawa jest o tyle interesująca, że mamy do czynienia z relacjami kilku dosyć od siebie oddalonych świadków. Parę lat temu o sprawie napisała Fundacja Nautilus, ale opublikowana przez nich relacja różni się od tej prasowej - zamiast świetlnych ewolucji jest tylko powolne wznoszenie się, co pasuje do sugerowanego wyjaśnienia, że mogła to być wschodząca wenus. Z ciekawości sprawdziłem rzecz w Stellarium - faktycznie na niebie widoczna była wówczas ta planeta. Z drugiej strony opisywane w relacji prasowej zachowanie się obiektu, nijak do planety nie pasuje.

Więc co to było? A bodaj bym to wiedział...