24. מיומנו של מרצה, פרק ד

24. מיומנו של מרצה, פרק ד

מיומנו של מרצה, פרק ד

שנת הלימודים הסתיימה זה מכבר ואנו בתקופת הבחינות וההגשות הסופיות. לחדרי נכנסת קבוצה של 4 סטודנטיות. הפגישה נקבעה מראש יומיים קודם לכן: הן רוצות לשוחח איתי על העבודה האחרונה שהגישו, עליה קיבלו ציון 70.
אני פותח את הקובץ של דו"ח התרגיל עם ההערות שכתבתי ומתחיל להסביר את הסיבה לכל הערה ומשמעותה. מיד עונה לי מקהלה מדברת: 4 הבנות מדברות בו זמנית, ועולה על כולן ג. לה קול גבוה וצפצפני משהו. מבליל הקולות אני מבין שהן נפגעו מאד מן הציון הנמוך, אינן רגילות לקבל ציונים כאלו. ואכן, ציון סוף השנה של שתיים מהן הוא 95 ושל השתיים האחרות 88. לאורך כל השנה עבדו יפה, היו נוכחות כמעט בכל השיעורים ואפילו כתבו וסיכמו את החומר תוך כדי השיעורים, לא חזון נפרץ בימינו. ולכן הן חושבות שלמרות ההערות, שרובן אינן מקובלות עליהן, מגיע להן ציון גבוה יותר על תרגיל זה, ולו רק עקב המאמץ שהשקיעו בעבודה עליו.
במאמץ ניכר אני מצליח להשקיט את המקהלה המדברת לרגע ומנסה להסביר מדוע, למרות הכל, אין מקום לשינוי הציון. לא הצלחתי להגיד יותר מחצי משפט ושוב המקהלה יורה אלי את חיציה. מסתבר שנעלבו קשות מביטוי בו השתמשתי באחת ההערות "הסבר ארוך ומעייף": תוך ניסיון נואש להתגבר על הקקופוניה אני מסביר שאין ולא היתה כאן כל כוונה להעליב, יחד עם שאר ההערות הכוונה היתה להמחיש שאופן הצגת התוצאות והמסקנות איננו נכון, הסיפור הארוך שכתבו איננו מובן ועם סיום קריאתו נשארתי בהרגשה שלא הבנתי כלום. "אבל חבר שלי, הלומד לתואר שני באוניברסיטה אמר לי שכתיבה סיפורית היא אופן הכתיבה המענין ביותר", צועקת ג. כן, אני אומר, אבל לא בדוח"ות ניסוי העוסקים בענינים טכניים. כאן התמציתיות והבהירות הן העיקר, ולא מקובל להשתמש בביטויים ספרותיים כמו "תמונה עכורה" או "תמונה חלבית". "אבל אלו המושגים שלימדו אותנו!" אני מציין שאני לא משתמש במושגים הללו ובוודאי לא  שמעו אותם ממני. לשאלה מי לימד אותם את המושגים הללו הן יורות לי במקהלה את שמה של א., מרצה שכל דבריה נחשבים כאורים ותומים בקרב הסטודנטים.
"לו הייתן מעבירות לי את הדו"ח לביקורת לפני מועד ההגשה הסופי הייתי יכול לכוון אתכן לכיוון הנכון", אני מציין. או אז מתפרצת ג. "זאת אומרת שרק הדרך שלך נכונה, ולנו אין מה לומר בענין!" "כמרצה, אני משיב, אני אכן קובע את מבנה העבודה". ברור שתשובתי איננה מקובלת עליהן.
לאחר דקות ארוכות של ויכוח עקר אני מחליט לסיים את השיחה. אז מעלות הסטודנטיות ענין נוסף: "בבחינה לא היה לנו מספיק זמן". מבט מהיר בטבלת הציונים מראה לי שהציון הקבוצתי שלהן הוא 90.
אם כך, אני שואל, כיצד יתכן שאתן מתלוננות על משך הבחינה, כאשר קיבלתן הארכה של 15 דקות והגעתן להישג נאה? אין תשובה. אני מסביר שמשך הבחינה מיועד לאפשר לסטודנט ממוצע להגיע לציון סביר. ק. שואלת: אם כך, מה שאתה אומר הוא שלסטודנט ממוצע אין סיכוי לקבל 100 בבחינה שלך? נכון, אני מאשר. 100 הוא ציון גבוה המגיע רק למי שעשה עבודה ברמה גבוהה מן הממוצע. וכאן בא השוק הגדול: "אבל הרגילו אותנו לציונים גבוהים"…
לאחר כשעה, מפגש עם צוות סטודנטיות נוסף שבא לבדוק מדוע נכשלו בבחינה. לאחר שאני מספר להן שהציון הכולל שלהן הוא 20! (מתוך 100) הן בוהות זו בזו ולאחר מספר שניות של שקט מתוח שואלת ע. האם אי אפשר לעשות כאן משהו ולבוא לקראתן. אני מסביר שהאופציה היחידה היא לגשת למועד ב ומציע לעבור איתן על ההערות שכתבתי בגוף הבחינה שהגישו. "אבל כתבנו כל כך הרבה" טוענת ל. נכון, אני מאשר, אבל כמעט כל מה שכתבתן איננו נכון או שאיננו רלבנטי כלל לשאלות שנשאלתן. "אבל זה מראה שאנחנו בכל זאת יודעות משהו", טוענת  ד. אני מתאפק לא לומר להן שהתשובה שלהן היא ברובה הגדול קשקוש אחד גדול ושאין להן מושג קלוש בחומר. במקום זאת אני עובר על ההערות שכתבתי תוך נסיון עקר לשכנע אותן שאכן לא התכוננו כראוי לבחינה. "לא הבנו את השאלות", מתלוננת ד. אם כך, מדוע לא פניתן אלי במהלך הבחינה? הרי הגעתי לכל צוות לפחות פעמיים בשעה על מנת לוודא שהכל מובן, ועניתן לי שאכן הכל מובן. אין תשובה.
לאחר שקיבלו את הדין והבינו שאין מנוס ממועד ב מתחיל משא ומתן על תאריך הבחינה. התאריך המקורי שנקבע ע"י מזכירות החוג איננו מתאים להן. אני מגלה רוחב לב ושואל איזה תאריך יתאים להן, ואנחנו מסכמים על תאריך בשבוע הבא. שיהיה בהצלחה!

גבי גולן, יולי 2013

צילום: יח״צ המכללה האקדמית הדסה ירושלים

הערה: אין כל קשר בין הסטודנטים המצולמים לבין הארועים הנסקרים בפוסט זה

23. על טכנולוגיה, חברה וצילום. (חלק ב)

23. על טכנולוגיה, חברה וצילום. (חלק ב)
כאשר טכנולוגיה מסויימת קיימת, ניתן לאמץ אותה ולהציגה לשימוש חברתי בדרכים קיימות וחדשות. לדוגמא: מגוון השימושים של  הסמארטפון.
אולם, עפ״י ויליאמס (1974), אין בטכנולוגיה עצמה דבר שיקבע את מיצובה החברתי והשימוש בה. עפ״י תאוריית הפעפוע (Diffusion) של רוג׳רס (1983) חדירה של המצאה הוא תהליך המתרחש לאורך זמן בתוך מערכת חברתית. אנשים שונים מאמצים טכנולוגיה מסויימת בזמנים שונים ומסיבות שונות.
כל טכנולוגיה חדשה גורמת להצגת שימושים חדשים ולפעמים בלתי צפויים יחד עם התנגדות עזה: הכלכלן ג׳ון מיינארד קיין אמר כי הקושי הגדול בעולם אינו לגרום לאנשים לקבל רעיונות חדשים אלא לגרום להם לזנוח את הרעיונות הישנים.
טכנולוגיות חדשות מתפתחות בהקשרים מעניינים יחד עם אופני ייצור, צריכה ושימוש ותורמות לשינויים בדפוסי התנהגות של קהילות ויחידים כאחד. לעיתים ההשפעה היא שלילית, כפי שניתן לראות בסרטון הבא:
 http://youtu.be/8utmHAaGwvU
 השפעת הצילום: הצילום הופיע כחלק ממקבץ של המצאות וחידושים טכנולוגיים באמצע המאה ה-19. רוב האלמנטים של הידע הטכנולוגי הכרוך בצילום היו ידועים זמן רב לפני המצאתו ב- 1839 ע״י דגר וטלבוט כך שהשאלה המרכזית היא לא מי המציא את הצילום אלא מדוע שטח זה נעשה פעיל כל כך במחקר ובגילויים חדשים דווקא באמצע המאה ה-19?
כפיתוח טכנולוגי, היה הצילום מיד עם המצאתו נושא לויכוח באשר להשפעתו החברתית והאסתטית. מאחר והצילום נתפש כאמצעי המסוגל ״לתפוס״ את המציאות בדיוק רב ע״י אמצעים מכניים, ללא ה״אפלייה״ הסלקטיבית של העין האנושית וידו של הצייר וללא הלהט היצירתי של האמן הוא נחשב בתחילת דרכו כנופל אל מחוץ לתחום האמנות. פוקס טלבוט כינה את הצילום ״העיפרון של הטבע״ ואת הדימויים שיצר ״רישומים פוטגניים״ (PhotoGenic Drawings). נראה שהתכוון לכך שהצילום הוא סוג של אמנות שימושית לפחות באותה מידה שהוא תהליך מכני, אופטי וכימי. אולם יש לזכור כי בתקופה ההיא הרישום נחשב לשימושי יותר מאשר אמנותי ואם כך, כנראה שטלבוט התכוון רק לומר שהצילום הינו תחליף טוב לרישום האינפורמטיבי.
העיתון הצרפתי La Lumiere פרסם באותה תקופה מאמרים על צילום בהם התייחסו הכותבים לצילום גם כמדע וגם כאמנות. בתגובה, כתב Baudelaire  בשנת 1859 כי אם יורשה הצילום להחשב כפעילות אמנותית הוא יגרום בתוך זמן קצר להשחתת האמנות בכלל. בעיניו תפקידו היחיד של הצילום היה לתמוך בסקרנות האינטלקטואלית ותו לא. Picture1 ומה היתה דעתם של הצלמים? חלקם קיבלו את העובדה שצילום שונה מאומנות וביקשו לגלות מהן תכונותיו המיוחדות של המדיום. אחרים הצביעו על כך שהצילום הינו יותר מאשר רישום מדוייק ומכני של המציאות ושניתן ״לטפל״ בצילומים ולעשותם דומים לציורים ובכך לקרב את הצילום לאמנות.
הצילום הציורי (Pictorial Photography)  ניסה מ- 1850 ואילך ״להתגבר״ על הדיוק המאפיין את הצילום ועל המכניות שבתהליך יצירת הדימוי הצילומי. האפקט הציורי הושג ע״י טשטוש הדימוי, צילום נושאים בעלי משמעות אלגורית (כמו נושאים דתיים) או ע״י שריטת הצילום ויצירת מיני כתמים וסימונים על הצילום הסופי כדי ליצור תחושה של ציור על קנבס. מאידך, היו צלמים שחגגו את הישירות של הצילום הפשוט והלא מטופל. צלמים אלו התענינו ביכולתו של המדיום לספק תאורים מדוייקים של העולם החזותי. אותו תהליך מכני תעשייתי של שעתוק, שתועב ע״י שוללי הצילום נתפש ע״י צלמים אלו ותומכיהם כמדיום בעל יכולת רישום מדוייקת יחד עם דרגה מסויימת של בקרת איכות ושליטה של הצלם.
וכך מתחיל הצילום להופיע כאמצעי הנפוץ והחשוב ביותר של תקשורת בעידן התעשייתי: תוך 18 שנה מיום שהומצא כבר כתבה אליזבת איסטלייק (1809-1893, סופרת, מבקרת אמנות והיסטוריונית בריטית) על יישומיו החברתיים של הצילום וצפתה שיהיה נגיש לבני כל המעמדות: ״זהו סוג של תקשורת דמוקרטית, זמינה לכולם״ (איסטלייק, 1857). 
ב-1923 כותב לסלו מוהולי-נאג׳י, אמן באוהאוז הונגרי: ידיעת הצילום חשובה ממש כמו ידיעת האלף-בית. חסר ההשכלה של העתיד יהיה בור בשימוש במצלמה ובעט כאחד״.
בעשור הראשון של המאה העשרים נעלמו הפיקטוריאליסטים ואיכויותיו של הצילום הישיר כבשו את הבמה. המודרניזם תמך בצילום כצורה של אמנות: הצילום התקבל כסוג של מסמך (Document) בעל אמינות. מגזינים כ- Life ו- National Geographic שמו דגש על צילום העיתונות והצילום התעודי הישיר (Photo Journalism) ונתנו בכך דחיפה משמעותית ביותר למיצובו של הצילום כמסמך.
ואז, כאשר הצילום כבר מוכר ומקובל כאמנות וכמסמך מהימן כאחד הכל חוזר על עצמו: בתחילת שנות ה-90 של המאה העשרים טכנולוגיה חדשה מציבה אתגרים בפני הצילום הכימי המסורתי: הצילום הדיגיטלי ויכולת העיבוד הממוחשב סוחפים שוב את הצילום למערבולת של ויכוחים לוהטים בדיוק כפי שהיה באמצע המאה ה-19. נכון? לא נכון? זה צילום? זה לא צילום! זהו רק כלי אחר או שזהו תחום עצמאי, נפרד ושונה בעל שפה חזותית משלו?
זה טוב? זה רע? זה בכלל נחוץ או שזה מיותר? האם הצילום המוכר מת או אולי רק השתנה?
חוקרים רבים עסקו ועוסקים בשאלות אלו בלהט רב והדעות, גם כיום, עדיין חלוקות. לגבי דור הצלמים שלפני אמצע שנות ה-80 השינויים שהביאה הטכנולוגיה הדיגיטלית נתפשו כמאיימים, בדומה לאיום הצילום על הציור באמצע המאה ה- 19.
והתשובות? יש לזכור כי בראייה היסטורית, התנגדות של מעטים לטכנולוגיה חדשה מעולם לא הביאה לחיסולה. הכללות והפשטות על בסיס ידע חלקי רק גורמות נזק. יש להביא בחשבון את הקונטקסט ההיסטורי והתרבותי של השינויים הטכנולוגיים על מנת לפרשם נכון. כיום, הדעה המקובלת היא כי האמצעים הדיגיטליים הינם כלים נוספים בארגז הכלים של הצלם. עם זאת, כלים אלו מאפשרים יכולות חדשות ומשפיעים על פיתוח השפה החזותית ועל השיח התרבותי בהווה.
 נבדוק כעת את משמעותו של הצילום הדיגיטלי כחידוש טכנולוגי אך תחילה נתייחס למושג ״חדשנות טכנולוגית״: חדשנות (טכנולוגית ואחרת) הוא תהליך בו יזמים הופכים הזדמנויות לרעיונות שימושיים ושיווקיים. חדשנות היא הרבה יותר מאשר ״רעיון טוב״. קיימים מספר סוגים של חדשנות טכנולוגית: בכולם טכנולוגיה חדשה דוחקת את רגלי הקודמת:
 1. חידוש/שיפור טכנולוגי: פיתוח שיטתי של מוצר או שרות כך שיענה לצרכי נישות חדשות או שווקים חדשים או דרישות רגולטוריות (כמו תקנות להקטנה ומניעה של זיהום אויר). זהו תהליך אבולוציוני בעל תוחלת חיים קצרה. לדוגמא, המכונית הראשונה המונעת בקיטור הושקה בשנת 1801.
ב- 1885 הומצא מנוע השריפה הפנימית שהביס את מתחריו וקיים עד עצם היום הזה. ב-1900 היו 40% מכלי הרכב מונעים בקיטור, 38% במנוע חשמלי ו-22% במנוע בנזין. חיי מנוע הבנזין יגיעו כפי הנראה לסיומם במהלך המאה ה-21 והוא יוחלף ע״י מנוע מימן או מנוע חשמלי או טכנולוגיה שטרם הכרנו. ושוב, כוחה של תחזית: בשנת 1902 העריכו בחב׳ מרצדס-בנץ שפוטנציאל שוק המכוניות הגלובלי הוא כמליון מכוניות. כבר בשנת 1920 מכרה פורד לבדה 8 מיליון מכוניות…
 2. שינוי טכנולוגי: מושג לא ע״י שיפורים הדרגתיים של המוצר אלא ע״י אימוץ ״תת טכנולוגיות״ חדשות. דוגמאות: השיא העולמי בקפיצה במוט היה 3.74 מ׳ בסוף המאה ה-19 (מוט עץ), 4.77 מ׳ בשנות ה- 40 (מוט במבוק), 6.15 מ׳ בשנות ה- 80 (מוט מסיבים סינטטיים). או: מטלפונים נייחים לטלפונים ניידים סלולאריים, משעונים מכניים לשעונים אלקטרוניים ודיגיטליים, השעון של אפל וכו׳.
 3. מהפיכה טכנולוגית: שינוי שתוצאותיו הרבה יותר דרמטיות מאשר חידוש/שיפור או שינוי טכנולוגי. בד״כ מדובר בפריצת דרך מחשבתית הקשורה יותר לחזון טכנולוגי מאשר בדיסציפלינה עצמה. לדוגמא: 1790, הטלגרף האופטי: בצרפת הוקמו 556 ממסרים בעלי זרועות ארוכות מתקפלות שהעבירו 20 תווים בדקה (בדומה לשימוש בדגלים). 1858: הטלגרף האלקטרומגנטי פעל במהירות של 2000 תווים בדקה (25 שנה לאחר המצאת הממסר החשמלי). דוגמא נוספת: המטוס: 1903, טיסת הבכורה של האחים רייט. 1903-1945: מטוסים המונעים ע״י מנועי בוכנה. 1945 ואילך: שליטה מוחלטת של מנועי הסילון (קונספצייה שונה, ביצועים עדיפים בהרבה). טכנולוגיות מסוג זה גורמות לשיבוש (Disruption) בתעשייה ולכן נקראות טכנולוגיות משבשות (Disruptive Technologies). Picture1  טכנולוגיות משבשות הן טכנולוגיות הגורמות למהפיכה.
קצב ההטמעה של טכנולוגיות אלו הולך ומואץ מסוף המאה ה- 19
 מהם המאפיינים של מהפיכה טכנולוגית בתחומי המדיה?
 1. טשטוש הגבולות בין מקצועות ההפקה השונים (צלם, מעצב, מדפיס, בונה אתרים, יוצר סרטים וכו׳)
2. התחזקות הבלתי מקצועיים (לכל אחד יש מצלמה ומחשב)
3. תחרותיות בין ענפים שלא היו בתחרות קודם לכן (חברות אלקטרוניקה כמו סוני וסמסונג מתחרות בחברות צילום כמו ניקון)
4. יצירת בריתות עסקיות לא מקובלות
5. ירידה ניכרת בעלויות חומרי הגלם וההפקה
6. קיצור תהליך ההפקה
7. פיתוח יישומים חדשים הניתנים לביצוע בקלות באמצעות הטכנולוגיה החדשה
 אז האם הצילום הדיגיטלי הוא מהפיכה או חידוש טכנולוגי?
ניתן לסכם ולומר כי הצילום עובר מהפיכה מאחר והתופעות המתרחשות בו עונות לקריטריונים של מהפיכה טכנולוגית. אולם, מאחר ומהפיכה זו מתרחשת על פני תקופה ארוכה שטרם הסתיימה ומאחר והצילום  הדיגיטלי מבוסס על מספר טכנולוגיות שלובות: חיישני התמונה האלקטרוניים, מחשבים ותוכנות לעיבוד תמונה, צגים, מקרנים, אמצעים לאחסון מידע דיגיטלי, האינטרנט והרשתות החברתיות ושלל הטכנולוגיות הקשורות בסמארטפונים המדובר ב״מהפיכה מתפתחת״, אבולוציונית יותר מאשר רבולוציונית.
 שאלות שממחישות את הנ״ל: מה קרה לחברות הצילום הגדולות של העבר: אגפא, קודאק, פולארויד, מינולטה ועוד?
מי הן חברות הצילום הגדולות כיום? קנוןֿ,  HP, ניקון, סוני, אפל, אדובי, מיקרוסופט, אפסון, סמסונג,
וגם, אם תרצו או לא גוגל ופייסבוק…
 ולסיכום, הבה נבדוק מדוע הצילום הדיגיטלי הצליח:
 א. הוא מאפשר היזון חוזר (Feed Back) וסיפוק מידי
ב. מאפשר פעולה אוטומטית לחלוטין יחד עם אפשרות לשליטה ידנית מלאה (תלוי במצלמה)
ג. פעולה לא סדרתית
ד. מאפשר שיתוף והפצה פשוטים, מהירים וחינמיים
ה. אפשר לייצר מצלמות קומפקטיות מאד בהתאם לצורך (MF, DSLR, Mirrorless, compact, Smartphone)
ו. מחיר נמוך יחסית, יחס עלות תועלת משתפר בהתמדה, אין הוצאה על מתכלים (פרט להדפסה)
ז. איכות גבוהה, ניתנת להתאמה למטרה, מגוון רחב של אביזרים
ח. אפשרויות רבות להדפסה, תצוגה והקרנה. שילוב פשוט עם מדיות אחרות
ולמי שחשב שהמרוץ נגמר, הנה רשימה חלקית של טכנולוגיות צילום חדשות שחלקן כבר נמצאות בשימוש:
*Metadata
*Smart Light
*Raw Post Workflow
*Augmented Realty
*High Speed
*Advanced CMOS Sensors
*Photo/Video Convergence
*Robotic Capture
*Total Recall
*Motion Flow Computing
*Browsing and Searching
*DIY Cameras
*HDR
*3D Capture
*Stereo and Range
*Reflectance Field Capture
*Planoptic Capture
*Biometrics
*Machine Vision
*Segmentation and Matting
*Compositing
*Image Based Rendering
*Photo Sharing
*Computational Photography
*Compressive Sensing
 מקווה שלא התעייפתם…
הערות, שאלות והצעות יתקבלו בברכה.
 גבי
 
הסרטון מתוך אתר TED
התמונה שבראש הפוסט הינה צילום שלי של Place Matt ישן של חב׳ Bronica  ז״ל שברשותי
 
 

22. על טכנולוגיה, חברה וצילום. (חלק א)

22. על טכנולוגיה, חברה וצילום. (חלק א)

מהי טכנולוגיה? מקור המילה בשתי מילים יווניות:  Techne שמשמעותה ״אומנות״ או ״אמנות״ ו- Logia שמשמעותה ״תורה״.
בתקופות קדומות אכן התייחסה המילה Logia לתורה שמקורה אלוהי, ורק מאוחר יותר השתנתה המשמעות לכיוון של ״ידע״.
אפשר לסכם ולומר שהמילה ״טכנולוגיה״ משמעותה היא הידע לבצע מטלה או משימה כלשהיא, בין אם מורכבת מאד או פשוטה.

בכל תקופה היסטורית מופיעה טכנולוגיה רב תכליתית, דומיננטית, המשמשת כמנוע צמיחה כלכלי משמעותי. טכנולוגיות כאלו מתפתחות כתוצאה מחדשנות טכנולוגית המוכרת כגורם המכריע בצמיחה הכלכלית של המשק המערבי מאז שלהי המאה ה- 18.
מנועי צמיחה עיקריים בתקופות השונות:
מנוע הקיטור: 1775- סוף המאה ה- 18
חשמל: 1880- סוף המאה ה- 19
תעופה: מתחילת המאה ה-20
מיקרו אלקטרוניקה: משנות ה- 60 של המאה ה- 20
טכנולוגיות התקשוב (מחשוב ותקשורת): מ- 1990

מהו חלקה של הטכנולוגיה בעיצוב המין האנושי?
טימות׳י טיילור (אנתרופולוג וארכיאולוג מאוניברסיטת בראדפורד) טוען בספרו ״הקוף המלאכותי״ (The Artificial Ape) כי ברגע בו אבותינו אנשי הקוף החלו ליצור את כליהם הראשונים מאבן הם שחררו כח אדיר: הטכנולוגיה. כח זה שיחק ומשחק תפקיד מכריע בעיצוב המין האנושי. חידושים טכנולוגיים שינו את האופן בו אנו מחנכים את צאצאינו, מכינים את מזוננו, משתמשים בכוחנו ומכוננים את תרבויותינו.
״לא המצאנו את הטכנולוגיה״, טוען טיילור, ״היא זו שהמציאה אותנו״.

אילו תובנות יש לנו לגבי הטבע האנושי כשאנו מביטים בתפקידה של הטכנולוגיה באבולוציה שלנו?
קיימת תפישה שטכנולוגיה – מן המהפכה התעשייתית ועד עידן המחשוב – הביאה אותנו לפתע לעולם חדש ומפחיד מעט. לדוגמא, אנו חוששים מפני השתלטותם של המחשבים על בני האדם, אבל זה תמיד היה המצב: המין האנושי הוא תוצר של הטכנולוגיה, שחיזקה את האבולוציה שלנו והפכה אותנו ליצור אינטליגנטי מאד. ומשום כך ניתן לתאר את ההומו סאפיינס כקוף מלאכותי.

בעיות נפשיות וחרדות הקשורות לשימוש בטכנולוגיה:
טכנו-סטרס (Techno-Stress): האדם הטכנולוגי קורס תחת גודש המידע של עידן המדיה והתוצאה היא קיטוע חברתי, התמוטטות הדמוקרטיה, שקיעה של החינוך וטיפוח הדמגוגיה.

טכנופוביה (Technophobia): חרדה מפני הטכנולוגיה ומפני רכישת מיומנויות טכנולוגיות. חרדה זו מיוחסת לרוב לחרדה מפני עולם המחשבים והמחשוב בפרט. המונח מורכב מהמילים ״טכנולוגיה״ ו- ״פוביה״: פחד ובהלה חריפים ומוגזמים שאינם הולמים את המצב, כתוצאה מחשיפה לאובייקטים ומצבים המערבים טכנולוגיה.

התמכרות: סכנת השתעבדות לעולם הוירטואלי על כל היבטיו (רשתות חברתיות, פורנו ברשת וכו׳).

האם עלינו להיות מודאגים עקב התלות הגוברת שלנו בטכנולוגיה?
התשובה היא כן ולא, תלוי במידת האופטימיות או הפסימיות של כל אחד ואחת מאיתנו. יתכן ובעתיד הרחוק כדור הארץ יהפוך לבלתי ראוי למגורי אדם ואם הטכנולוגיה שתסייע לנו לעזוב לא תהיה קיימת, יתכן שניאלץ להיכנע למוות מאובק.
ללא  טכנולוגיה, לדוגמא, לא תהיה לנו דרך להתמודד עם המטאור הענק הבא שיגיע לכיווננו. לעומת זאת, עם הטכנולגיה, אנחנו עשויים להפוך את החיים כאן לכל כך בלתי נעימים שנפגע באמת בכוכב שלנו ונהפוך אותו לבלתי ראוי לחיי אדם. יש איזון עדין מאד בעניין זה.
עם זאת, עובדה אחת ברורה למדי: אין שום פתרון של ״בחזרה לטבע״ עבורנו. מאוחר מדי. אנחנו הולכים לקראת התמודדות עם הטכנולוגיה ולמידה כיצד להשתלט עליה בעתיד.

אילו סוגי טכנולוגיה מוכרים לנו?
ניתן לאפיין שלושה תחומים עיקריים של טכנולוגיה:

מכונות, שיטות עיבוד ותהליכים: המאפיין המרכזי הוא שהאובייקט המורכב/המיוצר נעשה גדול בהרבה מסך מרכיביו. לדוגמא: מכונה הינה אוסף של חלקים. כאשר הם מצורפים יחד בדרך הנכונה תוך שימוש בידע מתאים מתקבלת תוצאה המאפשרת ביצוע מטלה שאינה אפשרית ע״י כל חלק לחוד.
או: ערבוב מספר חומרים כימיים נפרדים גורם לקבלת תרכובת בעלת פוטנציאל אנרגיה גבוה, כמו במקרה של חומרי נפץ.

אמנות: שימוש בכלים ובידע ליצירת תגובה קוגניטיבית, רגשית ורוחנית אצל הצופה ו/או המאזין לצורך תקשורת בין האמן לקהל. במקרה זה התקשורת איננה של נתונים אלא של תחושות, רעיונות, התנסויות ומאוויים. לדוגמא: עץ, חומרי ציפוי ומיתרים המאוחדים בדיוק בדרך הנכונה ליצירת פסנתר או כינור. כאשר מפעילים כלי כזה בדרך הנכונה מתרחשת תגובה קוגניטיבית אצל המאזין.

שפה: אחד היישומים הראשונים של טכנולוגיה היא התקשורת. השפה מספקת את הבסיס לתקשורת של המין האנושי. השפה מתפתחת, כמו שאר תחומי הטכנולוגיה, ויחד איתה מספקת הטכנולוגיה אמצעים המשתפרים בהתמדה לתיעוד השפה, הוראתה והפצתה.

מהו מחזור החיים של טכנולוגיה?
טכנולוגיות נלחמות כדי לשרוד, מתפתחות ועוברות מחזור חיים האפייני להן.
ניתן להבחין בשבעה שלבים במחזור החיים של טכנולוגיה:

1. השלב המקדים: התנאים המוקדמים של הטכנולוגיה קיימים ובעלי החזון יכולים להרהר באיחודם של אלמנטים אלו, אולם איננו רואים את החזון כהמצאה גם אם הא מועלה על הכתב (ליאונרדו דה וינצ׳י שרטט שרטוטים מפורטים למדי של מטוסים ומכוניות אולם איננו נחשב לממציאם)

2. שלב ההמצאה: שלב קצר בו מערבב הממציא סקרנות, מיומנויות מדעיות, נחישות (וגם קצת מזל ומקריות) כדי לשלב באופן יחודי שיטות כדי להפיח חיים בטכנולוגיה חדשה.

3. שלב הפיתוח: במהלך הפיתוח ההמצאה מוגנת ונתמכת ע״י גורמים נוספים. לעיתים שלב זה עשוי להיות מכריע יותר משלב ההמצאה עצמו ועשוי להיות כרוך ביצירה נוספת היכולה להיות בעלת משמעות גדולה יותר מזו של ההמצאה המקורית (פיתוח הייצור ההמוני של מכוניות ע״י הנרי פורד תרם להפצת טכנולוגיית הרכב לא פחות מאשר פיתוח המכונית עצמה).

4. שלב הבשלות: הטכנולוגיה ממשיכה להתפתח ומהווה חלק עצמאי וממוסד בקהילה. היא עשוייה להיות שזורה כל כך במרקם החיים עד שבעיני רבים היא נראית כאילו תישאר לנצח.

5. שלב הטוענים לכתר: בשלב זה טכנולוגיה חדשה מאיימת להאפיל על הקיימת וחסידיה ממהרים לנבא ניצחון. בעודה מספקת יתרונות ברורים מסויימים, הרי שבשעה ששוקלים זאת מתגלה שלטכנולוגיה החדשה חסר אלמנט מפתח של פונקציונליות או איכות. כאשר אין היא מצליחה להביס את הטכנולוגיה הישנה רואים בכך שמרני הטכנולוגיה הוכחה לכך שגישתם המקורית תחיה לנצח. בד״כ זהו ניצחון קצר מועד: תוך זמן קצר מצליחה הטכנולוגיה החדשה לדחוף את הישנה לשלב הבא במחזור חייה, שלב ההתיישנות.

6. שלב ההתיישנות: בחלק זה של מחזור חייה הטכנולוגיה הישנה חיה את שנותיה האחרונות בשקיעה הדרגתית, כשהמטרה והפונקציונליות המקוריות שלה כלולות עתה במתחרה החדשה. שלב זה, העשוי לכלול 5-10% ממחזור החיים מסתיים במעבר לשלב העתיקות (דוגמאות: הסוס והכרכרה, הצ׳מבלו, מכונת הכתיבה, ספינת המפרש)

7. שלב העתיקות: בשלב זה הטכנולוגיה הישנה כבר איננה נמצאת בשימוש המוני ונעשית נדירה יותר ויותר (לדוגמא: טכנולוגיית רישום הקול שהמציא אדיסון לפני כ-140 שנה נמצאת עתה בשלב העתיקות. טכנולוגיית ה-  CD דחקה את הפטיפון לשלב ההתיישנות בתחילת שנות ה- 90 של המאה ה- 20)

חמישה גורמים המשפיעים על הצלחתה של המצאה:

1. יתרון יחסי (Relative Advantage)

2. פשטות (Simplicity)

3. תאימות (Compatibility)

4. זמינות להתנסות (Trialability)

5. חשיפה (Observability)

האם אפשר לדעת מראש איזו המצאה תצליח? או: למי ניתנה הנבואה? הנה מספר דוגמאות:

״התאוריה של לואי פסטר על חיידקים היא דמיון מעוות״ (פייר פשט, פרופ׳ לפיסיולוגיה, 1872)

״לטלפון יש יותר מדי חסרונות מכדי שנתייחס איליו ברצינות כאמצעי תקשורת״ (חב׳ Western Union מסרבת לממציא הטלפון, 1876)

״מכונות כבדות מן האוויר אף פעם לא יעופו״ (לורד קלווין, מתמטיקאי ופיסיקאי, 1895)

״מטוסים הם משחקים מענינים אבל חסרי כל ערך צבאי״ (המרשל פרדיננד פוש, 1911)

״הקולנוע הוא לא יותר מערפל, מה שהקהל רוצה זה בשר ודם על הבמה״ (צ׳ארלי צ׳אפלין, 1916)

״למרות שתאורטית טלוויזיה אפשרית, מסחרית וכלכלית חבל לבזבז על זה את הזמן״ (דיפרוסט, ממציא ידוע, 1926)

״הבעיה עם הטלוויזיה היא שאנשים צריכים כל הזמן להסתכל במסך. למשפחה האמריקאית הממוצעת אין זמן לפעילות זו״ (מאמר בניו יורק טיימס, 1939)

״בכל העולם יש מקום לחמישה מחשבים לכל היותר״ (תומס ווטסון, יו״ר  IBM, בשנת 1943)

״פוטנציאל השוק העולמי של מכונות לצילום מסמכים הוא 5000 לכל היותר״ (IBM משיבה ריקם את ממציא מכונת הצילום, 1959)

״אין כל סיבה לאדם הפרטי שיהיה לו מחשב בביתו״ (קן אולסון, נשיא חב׳ Digital, בשנת 1977)

״מכונות יוכלו לבצע כל פעולה שמבצע האדם עד שנת 1985״ (הרברט סימון, 1965, חתן פרס נובל בכלכלה 1978)

לכן, אולי יהיה זה נכון לאמץ את האימרה הסינית מן המאה השישית לפני הספירה: ״אלה שבידם הידע אינם חוזים והחוזים אינם בעלי הידע״
ובהקשר זה הוסיף פרופ׳ נילס בוהר, חתן פרס נובל בפיסיקה לשנת 1922: ״חיזוי הוא דבר מסובך מאד, בעיקר בכל הקשור לעתיד״

והיכן הצילום? נא לא לדאוג, נגיע גם אליו,

המשך בחלק ב!

גבי

הערות, שאלות והצעות יתקבלו בברכה!

באיור למעלה: הבורג המעופף של ליאונרדו דה וינצ׳י, סוף המאה ה- 15.

21. פתרון חדש לטיפול בסטייה הכרומטית של עדשות?

21. פתרון חדש לטיפול בסטייה הכרומטית של עדשות?

בפוסט מס׳ 2 התייחסתי לשתי תופעות המאפיינות כל עצמית (להזכירכם: עצמית היא מה שנקרא בשפה יום יומית ״עדשה״ אבל בפועל מורכבת ממספר עדשות  יחד במארז אחד הכולל בד״כ גם את מערכת הצמצם): נפילת אור בקצוות ועקיפה. בעקבות מאמר שהתפרסם לאחרונה במגזין Science תחת השם הארוך Multiwavelength achromatic metasurfaces by dispersive phase compensation (לקריאת תקציר המאמר http://www.sciencemag.org/content/early/recent) ובאתר אוניברסיטת הארווארד (http://tinyurl.com/q2nxapw) חשבתי לנכון לכתוב פוסט על תופעת הסטייה הכרומטית (צבעונית) והפתרונות לה.

באופן עקרוני הספקטרום (טווח) של האור הנראה לעין האנושית (400-700nm) מחולק לשלושה חלקים עיקריים: אדום כחול וירוק. עדשות זכוכית רגילות ממקדות כל צבע בנקודה אחרת כאשר הכחול ממוקד לפני הירוק והאדום אחרי הירוק. עקב כך נוצרת דמות כפולה ולפעמים אף משולשת כפי שמוסבר במצגת הבאה: Chromatic Aberration 

במצגת מוצג הפתרון המקובל כיום לבעייית הסטייה הכרומטית: שימוש באלמנטים אופטיים העשויים מפלואוריט ולא מזכוכית רגילה. אלמנטים אלו נקראים ED:  Extra Low Dispersion או UD: Ultra Low Dispersion. כל יצרני העצמיות המובילים משתמשים בטכנולוגיה זו ובעיקר בעצמיות מסוג Tele Photo בעלות אורכי מוקד ארוכים בהן הבעיה חמורה במיוחד. אולם גם בעצמיות מסוג זה, הנקראות עצמיות אפוכרומטיות (Apo Chromatic)  או אכרומטיות (Achromatic) הבעיה לא נפתרת לחלוטין. נכון שיש כיום כלים מצויינים לפתרון הבעיה בשלב העיבוד הדיגיטלי של הצילום ב-Lightroom או ב-Photoshop, אבל אילו יכולנו לקבל דימויים נקיים מסטייה כרומטית אני מניח שלא היינו מתלוננים. בנקודה זו חשוב לציין כי לא רק לעצמיות המורכבות על המצלמות סטיות כרומטיות אלא גם לעדשות הזעירות (Micro Lenses) המורכבות על כל פיקסל שבחיישני התמונה האלקטרוניים במטרה לרכז את קרני האור לתוך הפוטודיודה (החלק הרגיש לאור) של כל פיקסל. במצגת מתואר גם פתרון חדשני שנמצא כבר בשימוש במספר עצמיות מתוצרת Nikon ו-  Canon המתבסס על ניצול חיובי של תופעת העקיפה (Multi Layer Diffractive Optical Element).

לצפייה בסרטון של Canon המסביר את תופעת הסטייה הכרומטית:

http://tinyurl.com/kh5e2vt

להסבר על טכנולוגיית Phase Fresnel של Nikon:

http://tinyurl.com/p8ozgqy

טכנולוגיות אלו נמצאות כבר בשימוש ומספקות תיקון מרשים לסטייה הכרומטית ולמרות זאת הפתרון האולטימטיבי לבעייה טרם נמצא. כאן נכנסים לתמונה קבוצת המדענים מאוניברסיטת הארווארד בארה״ב שכבר בשנת 2012 היציגו הצעה לפתרון חדשני לבעיית הסטייה הכרומטית ולאחרונה, לאחר שינוי חשוב בכיוון המחקר שלהם היציגו פתרון מענין המאפשר לייצר עדשות שטוחות ונקיות מסטייה כרומטית. לרעיון זה השלכות מרובות על תעשיית האופטיקה שהתבססה עד כה על שבירה של האור באמצעות אלמנטים אופטיים קמורים וקעורים.

הרעיון מתבסס על אלמנטים דקים מאד, שטוחים לחלוטין העשויים מזכוכית ועליהם מעין ״אנטנות״ בגודל ננומטרי מסיליקון המסוגלות לרכז אור. האור העובר דרך אלמנט כזה מתכופף באופן מידי ולא בהדרגה בהתאם לקימור של אלמנט אופטי רגיל. מידת הכיפוף ניתנת לתכנון מראש באופן מדוייק ביותר באמצעות אלגוריתם כך שיתאים כמעט לכל צורך.

אם וכאשר  הטכנולוגיה תבשיל, אחת ההשלכות המעשיות תהיה האפשרות לייצר עצמיות מורכבות באורכי מוקד ארוכים המורכבות מאלמנטים שטוחים, דקים וקלים, ללא סטייה כרומטית ובמחיר נמוך בהרבה מן המקובל כיום. יש למה לצפות!

diagram2

צילום ואילוסטרציה:

Patrice Genevet, Federico Capasso, and Francesco Aieta, Harvard SEAS

תמונה ראשית: http://www.dpreview.com

20. בחזרה ליסודות

20. בחזרה ליסודות

כן, אני יודע… כמה מכם הולכים לשנוא אותי בגלל הפוסט הזה. המצגת שתראו בהמשך היתה, לאורך השנים בהן לימדתי את הקורס ״טכנולוגיה דיגיטלית״, לא בדיוק פופולרית. המון מושגים שנראים קשים להבנה, כמו לדוגמא ״תדר מרחבי״, ״דגימה״, ״כימות״, ״קריטריון נייקויסט״ ועוד כמה קללות דומות. אבל, אם תרצו או לא, אלו הדברים העומדים בבסיסה של טכנולוגיית הצילום הדיגיטלי ועיבוד התמונה הממוחשב הבנוייה כיום בנון שלנטיות מפחידה לתוך כל סמארטפון. השאלה הנצחית היתה: ״אז האם כדי להשתמש במצלמה דיגיטלית או לפתוח פוטושופ אני צריך/צריכה לדעת את כל זה?״
כמו כל יהודי טוב אענה בשאלה נוספת: מי אתה/את? אם אתה/את צלם חובב התשובה היא שלילית. עזוב אותך ממושגים קשים ומבלבלים, לך לצלם, זוג צעיר ותהנה בכיף. אבל אם אתה/את סטודנטים לצילום או אתם מעונינים להבין את התחום לעומקו התשובה היא  ״כן״ עם סימן קריאה. נכון שכדי לנהוג ברכב לא צריך להבין כיצד פועל מנוע בעירה פנימית (למרות שבמבחן התאוריה יש מספר שאלות בענין זה) אבל אם אתה נהג מקצועי וכל שכן נהג מרוצים אתה חייב להבין זאת וגם מה ההבדל בין ABS ל- ESP או מה היתרונות והחסרונות של מנוע דיזל לעומת מנוע בנזין. אותו הדבר בתחום הצילום: צלם מקצועי צריך להבין את התחום בו הוא עוסק לעומקו באופן יסודי, כולל כמובן לא רק את הצד הטכני-טכנולוגי אלא גם את הצד החזותי, היסטוריה של הצילום והאמנות וכו׳. החוסר בהבנת היסודות המקצועיים זועק לשמיים בעיקר ב״דיונים״ בפייסבוק או בפורומים באתרים שונים, בהם ״מומחים״ מטעם עצמם מספקים ״הסברים״ שכל הקורא או שומע אותם תצילנה שתי אזניו. לשמחת כולנו יש כמובן לא מעט מומחים אמיתיים המספקים תשובות מושכלות ומעלים לרשת חומרים מעולים מכל הסוגים. המצגת הבאה תעזור לכל מי שמתעניין בבסיס הדברים להבין מספר מושגים בסיסיים כמו מהי תמונה? אילו שלבים כוללת שרשרת ההדמייה? מה ההבדל בין מידע אנאלוגי למידע דיגיטלי? מהי דגימה ומהו משפט נייקוויסט? מהו כימות? מהו ספרור תמונה וכיצד הוא קשור למספר הביטים לפיקסל? ומהו בכלל פיקסל? מהם הגורמים בהם אנו משתמשים לאפיון ולהשוואה בין מצלמות ולהשוואה בין תמונות?  מושגים כמו ניגוד, טווח דינמי, כושר הפרדה, עומק צבע ועוד ועוד. אז אם קצת ״קללות טכנולוגיות״ לא מפחידות אתכם, ואני מקווה שזה המצב, המצגת הבאה תהיה לכם לעזר. בהצלחה!

לצפייה במצגת:

04Image_process

וכרגיל, אשמח לשאלות, הערות והצעות, כאן בבלוג או במייל  gbrlgolan@gmail.com

תמונה ראשית: teach-ict.com

גבי

19. על הקשר שבין גודל חיישן התמונה לצמצם, לאורך המוקד, לזווית הראיה ול- ISO

19. על הקשר שבין גודל חיישן התמונה לצמצם, לאורך המוקד, לזווית הראיה ול- ISO

את הטקסט הזה פרסמתי כבר בפרופיל הפייסבוק שלי, אבל לאור החשיבות שאני מייחס לנושא זה ואי הבנתו הבאה לידי ביטוי שוב ושוב ברשת אני מעלה גם כאן את אחד הנושאים המבלבלים ביותר בצילום דיגיטלי : הקשר שבין גודל חיישן התמונה האלקטרוני לצמצם, לאורך המוקד וזווית הראייה של העדשה ולערך ה- ISO בפועל.
המושגים "חיישן Full Frame", "חיישן Crop", "גורם (Factor) ה- Crop" נזרקים לאויר לעיתים תכופות ללא שהמשתמשים בהם מבינים את משמעותם עד הסוף. יצרני המצלמות והעדשות מנצלים את הבלבול ומציינים נתונים לא מדוייקים ולעיתים פשוט לא נכונים!
ננסה לעשות מעט סדר ולהבין על מה מדובר כאן: כיום אנו מוצאים מספר רב של פורמטים של חיישני תמונה במצלמות כאשר הנפוצים שבהם (במצלמות DSLR) הם 24X36 מ"מ, הנקרא Full Frame ו- 25.1X16.7 מ"מ הנקרא APS-C וידוע גם בשם פורמט Crop. לפורמט זה מספר וריאציות כמו לדוגמא APS-H.
היחס בין חיישן בגודל Full Frame לחיישן בגודל אחר נקרא Crop Factor. לדוגמא, היחס בין חיישן Full Frame לחיישן בגודל APS-C הוא כ- 1.5. ליחס זה השלכות משמעותיות על ביצועי החיישן ועל גודל הדמות שתיווצר עליו כתוצאה משימוש בעדשה בעלת אורך מוקד נתון.
מבלי להיכנס כאן להסברים מסובכים, הנה המפתח להבנת המשמעות והחשיבות של גודל החיישן:
כדי להתייחס להשפעת ה- Crop Factor על אורך המוקד וזווית הראייה של העדשה יש לכפול את אורך המוקד של העדשה ב- Crop factor. בהתאם לכך, זווית הראייה של עדשה 50 מ"מ כאשר היא מורכבת על מצלמה בעלת חיישן בגודל Full Frame הופכת לזווית ראייה צרה יותר של עדשה באורך מוקד של 75 מ"מ כאשר אותה עדשה תורכב על מצלמה בעלת חיישן בפורמט APS-C (חשוב להבין שאין כאן אפקט Tele, רק הקטנת זווית הראייה או חיתוך, Crop, ומכאן הכינוי "חיישן Crop").
חיישן קטן יותר, ששטחו קטן יותר, יקלוט פחות אור בזמן נתון לעומת חיישן גדול יותר. לכן, כדי להתייחס להשפעת ה- Crop Factor על הצמצם יש לכפול גם אותו ב- Crop Factor. לדוגמא, צמצם 2.8 בשימוש בעדשה המורכבת על מצלמה בעלת חישן Full Frame יעביר יותר אור מאשר אותה העדשה עם אותו הצמצם כאשר נרכיב אותה על מצלמה בעלת חיישן Crop, מאחר ועל המצלמה בעלת החיישן הקטן יותר הצמצם המעשי יהיה 4.2! בהתאם לכך כמות האור שתגיע לחיישן תהיה מעט פחות מחצי מזו שהיגיעה לחיישן הגדול יותר!
המצב מחמיר בנוגע ל- ISO, המציין את המהירות הצילומית (רגישות). כדי להתייחס להשפעת גודל החיישן על ה- ISO יש לכפול אותו ב- Crop Factor בריבוע. לדוגמא, ISO100 במצלמת Full Frame יהיה למעשה ISO225 במצלמת Crop. הבדל זה יגרום לרמת רעש גבוהה יותר באופן משמעותי.
נבדוק לדוגמא, מצלמה מתקדמת כמו Sony RX10 שהינה בעלת חיישן בגודל "1 ועדשת זום מרשימה בטווח מקביל ל- Full Frame של 24-200 מ"מ עם צמצם קבוע של 2.8: בפועל, עקב Crop Factor של כמעט 3, אורך המוקד האמיתי הוא כ- 8-67 מ"מ וצמצם 2.8 המרשים הופך ל- 7.6, כמעט 3 צמצמים סגור יותר מאשר 2.8. היצרן מציג את העדשה כבעלת צמצם 2.8, אולם מסתבר שנתון זה איננו מדוייק כלל ועיקר. הסיבה לביצועים הלא מרשימים של מצלמה זו בערכי ISO גבוהים (כבר ב- ISO100 ניתן להבחין ברעש ללא מאמץ) מובנת אם מכפילים את ערכי ה- ISO המקוריים ב- 9….
כעת, צאו וחשבו את השפעת ה- Crop factor על מצלמות בעלות חיישנים ממש קטנים, כמו אלו הנמצאים בטלפונים סלולריים…
ענין נוסף הוא השפעת גודל החיישן על עומק השדה. כידוע הצמצם משפיע על עומק השדה וככל שאורך המוקד קצר יותר עומק השדה עולה. לכן, ככל שהחיישן קטן יותר עומק השדה עולה, דבר המונע שימוש יעיל בחדות מבדלת.

מצגת בנושא ההבדלים בין הפורמטים השונים תמצאו כאן: 24DX_Vs_FX

(הערה: במצגת נזכרים פורמט DX ופורמט FX המקובלים במצלמות מתוצרת Nikon. עם זאת, כל האמור במצגת מתייחס באופן זהה גם למצלמות מקבילות של יצרנים אחרים)

סרטון בנושא תמצאו כאן

מאמר מאלף ומעלף (בגלל אורכו ועומס הפרטים בו) בנושא זה תוכלו למצוא כאן

מקווה שיהיה לכם לעזר,

גבי

קרדיט לאיור שבראש הפוסט

18. על טבעו הדואלי של האור

18. על טבעו הדואלי של האור

התלבטתי בבחירת נושא לפוסט הבא: היה לי ברור שהוא יעסוק בנושא בסיסי, ומה בסיסי יותר מאשר האור, אותו גורם שכולנו ״משתמשים״ בו ולמעשה הצילום עוסק ברישום האור. מבוא קצר על טבעו ומאפייניו העיקריים של האור נכלל תמיד בשיעורי  הטכנולוגיה הצילומית שהעברתי עוד בתקופת הצילום הכימי ה״אנאלוגי״. הזכרתי את העובדה שלאור שתי פנים וכי הוא מתנהג גם כגל וגם כחלקיק ותופעות שונות האפייניות לאור ניתנות להסבר בהתייחס לשתי פנים אלו. ובעוד אני מתלבט מנין להתחיל  בא תלמידי לשעבר  יואב פרידלנדר היושב היום בעיה״ק ניו יורק ועושה חייל בתחום הצילום האמנותי והפנה את תשומת ליבי לידיעה שפורסמה באתר  Gizmodo בדבר ניסוי חדשני שהמחיש בפעם הראשונה באופן חזותי את הטבע הדואלי (הכפול) של האור. אז החלטתי לתפוס את השור בשתי קרניו ולהתייחס כאן לניסוי חדשני זה.

לפני שנגיע לניסוי עצמו, נתייחס לכמה מאפיינים בסיסיים של האור: ראו נא את המצגת הבאה: light

עכשיו, כאשר הבנו, כך אני מקווה, את המאפיינים הבסיסיים של האור אפשר להתמקד בנושא הפוסט והוא הניסוי החדשני שנערך ע״י מדענים ב-
Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne  שבשוויץ ובו הדגימו, בפעם הראשונה באופן חזותי את טבעו הדואלי של האור. עד עתה הוכח הטבע הדואלי של האור באמצעות חישובים בלבד. בבסיס הניסוי עמד הרעיון המענין להשתמש באלקטרונים כדי לצלם את האור עצמו.

הניסוי נערך כלהלן: פולס של אור לייזר* נורה לעבר חוט מתכתי דק מאד בעובי ננומטרי (ננומטר= מיליארד/1 של המטר, או: מיליארד ננומטרים= 1 מטר). אור הלייזר מוסיף אנרגיה לחלקיקים הטעונים של החוט הננומטרי וגורם להם לרטוט. אור נע לאורך החוט הננומטרי בשני כיוונים אפשריים, כמו מכוניות על כביש מהיר. כאשר גלי אור הנעים בכיוונים מנוגדים נפגשים הם יוצרים גל חדש הנראה כאילו הוא עומד במקום ללא תנועה. גל עומד  חדש זה משמש כמקור התאורה לניסוי המקרין אור סביב החוט הננומטרי.

המדענים יורים זרם של אלקטרונים קרוב לחוט הננומטרי ומשתמשים בהם כדי ליצור דימוי של גל האור העומד: כאשר האלקטרונים מגיבים עם האור הלכוד בגל העומד הם מאיצים או מאיטים. באמצעות מיקרוסקופ אלקטרוני מהיר ביותר ניתן להראות את הנקודה בה שינויי מהירות אלו מתרחשים, וליצור הדמייה של הגל העומד, המשמשת כטביעת האצבע של הטבע הגלי של האור.

ומה לגבי האור כחלקיק? ובכן, מסתבר שבעוד התופעה הנ״ל מדגימה את טבעו הגלי של האור היא מדגימה באותו הזמן גם את טבעו החלקיקי: כאשר האלקטרונים עוברים קרוב לגל האור העומד הם ״מכים״ את חלקיקי האור, הפוטונים. כפי שצויין לעיל, מהירותם של האלקטרונים עולה או יורדת כתוצאה מהתנגשות זו עם הפוטונים. שינויי מהירות אלו  הם למעשה חילופי מנות אנרגיה (Quanta) בין האלקטרונים לפוטונים. עצם ההיווצרות  של מנות האנרגיה הללו מראות שהאור על החוט הננומטרי מתנהג גם כחלקיק!

Fabrizio Carbone, ראש צוות החוקרים ב- Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne אומר כי בניסוי זה הודגם לראשונה כי ניתן לצלם את מכניקת הקוואנטים בפעולה ולהדמות את טבעה הפאראדוקסלי. כמו כן, חשיבותה של עבודה חלוצית זו הינה מעבר למדע הבסיסי וניתן יהיה ליישם אותה גם לטכנולוגיות עתידיות. Carbone אומר  כי  היכולת להדמות ולשלוט בתופעות קוואנטיות ברמה הננומטרית פותחת אפיק חדש לכיוון החישוביות הקוואנטית. (תרגום חופשי מאתר Gizmodo: http://tinyurl.com/ktmzhpj) אולי מכאן תצמח טכנולוגיית המחשוב הבאה?

הנה סרטון וידאו מעולה המפשט את ביצוע הניסוי הלא פשוט הזה:

http://tinyurl.com/mw997qd

ולמי שמעונין לקרוא את הפרסום המלא על ניסוי חשוב זה: http://tinyurl.com/ma2mavl (אזהרה: זהו מאמר מדעי לא פשוט!)

גבי

* מה זה לייזר? באנגלית: Laser, ראשי התיבות של: Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation
ובעברית:  הגברת אור באמצעות פליטה מעוררת של קרינה.
מה מאפיין את אור הלייזר? הוא נוצר ע״י המרת צורה אחרת של אנרגיה (חשמלית או כימית) לאור, הוא מונוכרומטי (אורך גל אחד), הוא קוהרנטי (כל הגלים באותה הפאזה, In Step והוא מכוון (Collimated): ללא פיזור, בכיוון אחד. עקב כך ניתן לרכז אותו בקלות ליצירת אנרגיה גבוהה אותה ניתן לנצל למגוון שימושים החל מחיתוך מדוייק של מתכת וכלה בניתוחים עדינים. לייזרים חלשים משולבים כיום במכשירים רבים כדיודות לייזר (Diode Laser).

הלייזר הראשון פותח בשנת 1960 ע״י Theodor F. Maiman במסגרת עבודתו בחב׳  Hughes Aircarft.