Problema umbrei

Sa incepem cu imaginea urmatoare:

Vreau sa vorbesc despre portiunea umbrita marcata cu verde:

Acum, cred ca suntem toti de acord cu urmatoarele trei principii:

  1. Orice umbra e umbra unui obiect. O umbra nu poate sa apara singura intr-un anumit loc, trebuie sa fie un lucru care face umbra in locul respectiv.
  2. Un lucru nu poate sa faca umbra intr-un loc daca nu cade lumina pe el.
  3. Un lucru nu poate sa faca umbra printr-un alt obiect opac. Daca umbra mea cade pe un zid, atunci n-are cum sa treaca prin zid si sa ajunga in spatele zidului.

Iar acum sa ne uitam la alta imagine:

Vorbim in continuare despre portiunea marcata cu verde mai inainte. Adica despre portiunea pe care am fi numit-o la inceput “umbra canii”:

Iar acum problema e urmatoarea. Portiunea respectiva nu mai are cum sa fie umbra canii, fiindca acum nu mai pica lumina pe cana, iar principiul (2) ne spune ca un lucru pe care nu cade lumina nu are cum sa faca o umbra. Dar nu poate fi nici umbra persoanei, fiindca umbra persoanei pica pe cana si cana e un obiect opac, iar principiul (3) ne spune ca un obiect nu are cum sa faca umbra printr-un alt obiect opac.

Totusi, potrivit principiului (1), nu poate fi vorba de o umbra “fara stapan”. Si atunci, a cui e umbra marcata cu verde?

p.s.: Nu va ganditi ca ar fi vorba de vreo pacaleala aici, fiindca nu e. Problema e superserioasa. Daca nu ma credeti, puteti sa cititi cartea asta.

20 thoughts on “Problema umbrei

  1. Ana

    Eu tot nu inteleg: umbra canii din poza 3 unde este? Sunt eu chioara? Cum poate sa apara cu verde in poza a 4-a daca nu se vede in 3?

    1. gramo Post author

      Ma bucur ca va amuza problema mea! In orice caz, micul “experiment” de mai sus poate fi repetat usor. Ceea ce se observa e ca in spatele canii ramane umbra, chiar daca se interpune o persoana intre cana si sursa de lumina. Si nu e nevoie de nici o alta sursa de lumina.

  2. 112Alembert

    Cred ca unghiul gresit de abordare creeaza o problema. Umbra nu este “ceva”, este lipsa a “ceva”. Umbra este definita ca lipsa [partiala] a luminii.
    Deci de fapt umbra canii este in primul caz lipsa luminii din cauza canii iar in al doilea caz lipsa luminii din cauza persoanei juxtapusa intre sursa luminii (soarele) si obiectul initial (cana).

    1. gramo Post author

      Si eu m-am gandit tot asa. Totusi, ramane o problema cu principiul (3), fiindca el pare sa fie in mod intuitiv adevarat.

      Uite, sa ne gandim la un alt caz. In locul canii e un zid. Se poate observa ca e umbra dincolo de zid (soarele bate tot din spatele meu). Dar ar fi ciudat sa spun ca acea portiune a umbrei din spatele zidului care corespunde siluetei mele e facuta de mine, fiindca eu blochez lumina care ar fi trebuit sa ajunga acolo.

      1. Ana

        Da, acum si eu cred ca trebuie definita umbra ca si absenta a luminii cauzata de un obiect opac, dar cu mentiunea ca portiunea de umbra trebuie delimitata temporal si la privitor.
        Adica, e ok sa vorbesti despre umbra canii atata vreme cat nu exista alt obiect interpus care sa blocheze lumina din a ajunge intr-un anumit spatiu. Cum ar veni, in prima imagine fotograful isi defineste umbra canii la ceea ce observa el concret: o cana care blocheaza lumina sa ajunga in spatiul observat de el ca avand coordonatele {…}. Apoi, vede un om care blocheaza lumina sa ajunga in spatiul delimitat de silueta…si tot asa. Zidul nu face umbra in portiunea delimitata de silueta pur si simplu fiindca nu cade lumina pe el in asa fel incat sa faca umbra in portiunea respectiva.
        E intradevar contraintuitiv, dar pana la urma intelegi relativ usor de ce este asa. Pana la urma, si soarele pare foarte miscator…

  3. Goja

    Principiul 3 este valabil doar in cazul in care obiectul care face umbra este mai mic sau egal cu obiectul opac.
    La toate astea ar trebui adauga inca un principu or smth care sa tina cont de unghiul in care pica lumina pe un obiect pentru ca daca unghiul facut de lumina cu pamantul (sper ca apreciez corect) ar fi de 90 de grade atunci ambele obiect ar avea umbre care nu se suprapun. Or smth like that.

    1. gramo Post author

      “Principiul 3 este valabil doar in cazul in care obiectul care face umbra este mai mic sau egal cu obiectul opac.” – De ce? I mean, ce conteaza dimensiunile obiectelor? Daca umbra mea nu poate trece prin zid, de ce ar putea trece printr-un stalp, sau printr-o cana?

  4. jollyca

    Principiu trei nu este chiar corect. Prin definitie umbra este o proiectie pe un obiect opac, deci prin insasi natura ei nu are cum sa treaca prin alt obiect.

    Silueta proiectata pe caldaram pune cana intr-un “con de umbra” (adica opreste lumina sa mai ajunga la cana) intrucat proiectia ei este mai mare decat a canii. Drept urmare umbra verde… nu exista 🙂

    @goja – pentru pozele de aici e valabil si daca lumina ar veni din fata. Umbrele nu s-ar suprapune, ar fi una in continuarea celeilalte

    1. gramo Post author

      Nu exista o umbra verde. Am marcat cu verde portiunea de umbra despre care vreau sa vorbesc. In a treia poza se vede ca e intuneric si acolo (oricum, “experiementul” poate fi repetat de oricine).

      “Prin definitie umbra este o proiectie pe un obiect opac” – nu neaparat; gandeste-te la un geam translucid, umbra unei persoane poate sa pice pe geam si poate sa fie un pic de umbra si in spatele geamului.

      Principiul 3 imi spune ca daca obiectul e opac, atunci umbra nu mai trece prin el. N-am inteles ce n-ar fi in regula cu el.

  5. Ana

    rightie! now, brainscattered and black&blue-eyed dupa dimineata de revolta.
    Gramo,ma mai gandesc…doar nu pot face umbra pamanatului degeaba.

    1. gramo Post author

      Super! Si eu ma gandesc! Sorry ca n-am raspuns dimineata, dar nu intelegeam prea bine intrebarea si nu voiam sa spun vreo prostie. 🙂

  6. georgel

    Nu exista umbra, exista doar lipsa luminii deci in poza 3 e doar o lipsa mare de lumina pe portiunea “umbrita” de om care include si cana.

  7. alalala

    Principiul 4) un obiect nu are umbra in orice conditie. De exemplu o cana (sa zicem ca si cana e verde de dragul detaliilor) intr-o camera in intuneric complet nu are umbra!

    Cum in poza 4 cana nu are parte de lumina nu lasa nici-o umbra.

    Faptul ca noi percepem o umbra in poza 4 si in spatiul verde nu inseamna ca este umbra canii. Este pur si simplu cana in intuneric inconjurata de umbra persoanei 🙂

    Inca un exemplu: daca jumatatea de cana care nu o vedem ar avea ceva LEDuri sau alte elemente care genereaza lumina localizat s-ar observa clar cum nu este nici-o umbra a canii daca umbra persoanei se suprapune.

    Phew. sper ca are sens

    1. gramo Post author

      Nu vad prin ce se deosebeste “principiul 4)” de principiul (2) de mai sus.

      In rest, e usor de vazut ca e umbra si in spatele canii. “Experimentul” cu cana poate fi refacut de oricine. Sigur, daca ai pune leduri pe cana, n-ar mai fi umbra, dar asta ar fi alta situatie, iar problema era a cui e umbra din spatele canii in situatia asta. 🙂

  8. alalala

    Da, principiul 4 este o reformulare dupa principiul doi 🙂

    In poza nu se vede umbra din spatele canii dar intradevar daca aceasta umbra exista este a canii. Banuiesc ca fenomenul e datorat luminii oarecum difuze a soarelui (cu alte cuvinte, desi persoana lasa o umbra nu inseamna ca intre persoana si pamant nu exista lumina). Nu mai vorbim ca in mediu mai sunt tot felul de alte elemente care reflecta si refracta ceva lumina si in zona de umbra a persoanei. Daca incerci cu o sursa de lumina unidirectionala (o aproximare e o lampa puternica, din nou intr-o camera complet intunecata) nu mai apare nici-o umbra a canii.

    In fine, umbra persoanei cade strict pe obiectele pe care le intalneste in mod direct.

  9. ws

    eu nu inteleg care e problema.

    in poza #3 nu se vede nici o umbra, in poza #4 apare o
    umbra verde. ce sa inteleg? ca umbra canii e verde? ca
    apare umbra canii chiar daca e umbrita de o persoana?

    fenomenul se observa doar pe fotografii sau e vizibil si cu
    ochiul liber?

    regards,
    ws

  10. Cristi

    Sa zicem, pentru simplitate, ca in univers ar exista o singura sursa de lumina.

    – Principiul (1) zice ca “Orice umbra e umbra unui obiect”. In acest caz, daca stingem lumina, dispare umbra? Principiul (2) asa pare sa zica, totusi intunericul din spatele obiectului nu dispare.

    – Daca singura sursa ar fi inchisa intr-o cutie perfect opaca, bezna din univers ar fi umbra acelei cutii? Si daca stingem becul din cutie, ce se schimba afara? Daca am avea doua cutii opace, fiecare continand cate un bec, a carei cutii ar fi umbra de afara?

    – As propune sa definim umbra unui obiect ca fiind nu partea intunecata din spatele lui, ci partea intunecata plus frontiera care o separa de lumina. Zonele intunecoase ar trebui redefinite nu ca umbre, ci ca zone in care lumina nu ajunge si gata. Atunci, noul termen “umbra” ar satisface in continuare conditiile (1)-(3). Problema umbrei canii aflate la intuneric s-ar elucida, pentru ca zona marcata cu verde ar fi parte intunecata, insa i-ar lipsi frontiera, deci nu ar fi umbra canii sau a altcuiva. O zona intunecoasa ar fi parte dintr-o umbra numai daca ar exista un obiect care nu lasa lumina sa ajunga la acea zona (deci daca am elimina acel obiect, lumina ar ajunge in zona care acum e umbrita). In exemplul nostru, regiunea verde e intunecoasa, iar umbra persoanei cade pe cana.

  11. Terra

    Privind prima imagine, daca analizam cele 3 umbre din planul apropiat – umbra ta, umbra canii si umbra unei banci (desi nu sunt sigura daca e o banca, dar nu obiectul in sine ne intereseaza, ci existenta lui) – ajungem la concluzia ca aceste 3 umbre au aceeasi intensitate. Raspunzatoare de acest lucru este lumina care cade pe cele 3 obiecte cu aceeasi intensitate, rezultand 3 umbre calitativ identice.

    Orice alta umbra introdusa in spatiul in care deja exista o umbra, precum umbra cani ce se suprapune pe umbra ta in acea portiune mica, nu va duce la o umbra mai intunecata decat cea initiala pentru ca lumina ce cade pe obiecte continua sa fie aceiasi iar umbra celor doua obiecte fuzioneaza, ajungandu-se astfel la aceeasi cromatica.

Comments are closed.