Cikk oldal
2008-11-13

A polarizáló napszemüvegek működése

Látás és láthatóság a víz alatt és felett

A tiszta víz a mi éltető közegünkhöz – a levegőhöz – képes nem csak halmazállapotában, de egyéb tulajdonságaiban is eltér. Látásunk nem úgy működik a víz alatt, mint a felszínen, hiszen az emberi látószerv fejlődését tekintve alapvetően a levegőben történő érzékeséhez alakult ki. Mivel a legyező horgászatnál használatos műlegyek elsősorban, mint vizuális információ hatnak a halakra (nem rezegnek, nem veretnek, mint a pergetésnél használatos műcsalik), alapigazság, hogy a legyező horgászat eredményes gyakorlásához általában 50-60 cm-nél jobb átláthatóságú víz szükséges. A tiszta víz előnye, hogy lehetőségünk van ún. látott hal horgászatára. Ilyenkor nem a „vizet olvasva” következtetünk halak jelenlétére (visszaforgó, rejtekhely, egyenetlen aljzat), hanem konkrétan meglátjuk az éppen táplálkozó, vagy a csendes vízbe beállt célpontunkat.
A tiszta vízbe szabad szemmel való belelátást gyakran megnehezíti annak csillogó felszíne. A napkorong, a felhők, a sárgult őszi falevelek a fákon mind tükröződhetnek a víz felületén, rosszabb estben el is kápráztathatnak minket. E tükröződés kiszűrésére sikeresen alkalmazhatjuk az ún. polarizáló lencsével ellátott szemüvegeket.


A polarizáló napszemüvegek működése

A fényt fotonok alkotják, melyek hullámtermészettel is jellemezhetők, vagyis a terjedési irányukra merőlegesen harmonikus rezgőmozgást végeznek. Ennek a rezgésnek az iránya adja a fény polarizáltságát. Az azonos polarizáltságú fotonokból álló fénynyalábot polarizált fénynek nevezzük. A földfelszínt elérő fény a légkörben található felhőkre, vízpárára való verődése miatt nagyrészt polarizálatlan. Ha egy fénynyaláb sík felületre vetül (pl. autók teteje, aszfalt, kirakatüveg, vízfelszín) akkor a visszaverődő fény tetemes része polarizálttá válik. A polarizáltság iránya pontosan merőleges lesz a fény útja által meghatározott síkra. Léteznek olyan optikai szűrők, melyek megváltoztatják a fény polarizáltságát (polarizáló filterek), de a fény a rajtuk történő áthaladáskor veszít az intenzitásából.

A vízfelszínről érkező polarizált fényt a polarizáló lencse megszűri, míg az aljzatról érkező fényt átengedi
A vízfelszínről érkező polarizált fényt a polarizáló lencse megszűri, míg az aljzatról érkező fényt átengedi


Gyakorlatilag ezek úgy képzelhetők el, mint egy rácsos kerítés, amelyen áthatoló fény polarizáltsága a ráccsal lesz párhuzamos. A „kerítés” a rácsával párhuzamos polarizáltságú fényt maximálisan átengedi, míg a rá merőlegest teljesen blokkolja. Ha tehát egy függőlegesen polarizáló lencsével tekintünk a tiszta víz felszínére, amiről visszaverődve vízszintes polarizáltságú fény halad felénk, akkor a lencse ezt nem fogja átengedni, csak a vízfelszín alatti tárgyakról érkező polarizálatlan fényt egy részét. Ezáltal válnak láthatóvá a kövek, halak, így „látunk bele” a vízbe, ha az megfelelő tisztaságú – természetesen.

Az igaz, hogy a szűrés után a szemünket elérő fény intenzitása töredéke csupán az eredeti mennyiségnek, mégis, az emberi látórendszer nagyszerű átfogóképességének köszönhetően egy minden részleteiben jól értelmezhető és összefüggő kép az, amit látni fogunk. Megfelelő fényviszonyok mellett nem lesz problémánk, egyedül az alkonyat eljövetelével fogjuk azt érezni, hogy bizony a szemüveg már nem képes megfelelő mennyiségű fény átengedésére.

A polarizáló lencsék a működésükből adódóan a polarizálatlan fény maximum felét képesek átengedni még ideális esetben is. Ezért van az, hogy nincs teljesen átlátszó polarizáló lencse. Vásárláskor könnyen meggyőződhetünk egy napszemüveg polarizáltságáról: használjuk a bemutató állványokra rögzített tesztképet. Ha ilyesmit nem találunk, forgassuk el a mobiltelefonunk kijelzőjét a lencsék előtt. Egy bizonyos állásban a képernyőnek teljesen sötétnek kell tűnnie, majd tovább forgatva újra láthatóvá kell válnia. Az amerikai Polaroid cég talán az egyik legismertebb gyártó e téren, de az ő termékeik sem minden esetben polarizáltak. Jó támpont még a biztos vételhez, ha a szemüvegek szárán, vagy a lencsére ragasztott matricán a ’polarized’ angol szót találjuk.


Milyen a jó napszemüveg?

A speciális polarizáló napszemüvegek a vízbelátás mellett mechanikai és káros sugarak elleni védelmet is biztosítanak. Óvnak a rontott dobás esetén a szembe csapódó műlégy és a manapság oly sokat emlegetett ultraibolya-sugárzás (UV) ellen is. Az UV az emberi szem számára már nem látható, de élettani hatásai jól ismertek. Az UV-t a hullámhossza szerint A, B és C kategóriába sorolhatjuk (2. ábra). A jó minőségű napszemüvegek UV-400 jelzéssel ellátottak, ami annyit jelent, hogy a lencséjük blokkolja a 400 nm-nél rövidebb hullámhosszú sugarakat. Az ultraibolya-sugárzás a légkörben – különösen párás időben – nem nyelődik el, hanem tükröződik. Ezért van az, hogy szemünket nem jól fedő szemüveg a pupillát becsapva, és azt kitágítva hozzájárul ahhoz, hogy oldalról még több káros UV sugár érje el a látószervet. Kutatások során a szemorvosok bebizonyították, hogy a 100 éves, oldalt bőr borítással ellátott, hóvakságtól védelmet adó gleccserszemüvegek nagyobb biztonságot nyújtanak a roncsoló sugarak ellen, mint egy mai modern napszemüveg, mely nem biztosít kellő takarást a viselőjének. Az UV több irányból érkezésének talán ellentmond, de mindenképp ajánlatos a nyári verőfényes napsütésben a nagyperemű kalap, vagy a nagy silddel rendelkező baseballsapka kiegészítő használata.
Az UV megnövekedett jelenléte a XX. század második felében jól látható azok szemén, akik életük jelentős részét a szabadban töltötték (pl. földeken dolgoztak). Náluk a szürke hályog kialakulása (a szemlencse öregedésének, elsárgulásának előrehaladott, akut állapota) sokkal gyakoribb, mint akár száz évvel korábban. Nagy fontos tény, hogy az UV sugárzást a szervezet (szem, bőr) nem heveri ki, nem regenerálódik. Hatása egy egész életen át halmozódik, ezért könnyelműség a megfelelő védelem nélküli rendszeres napon való tartózkodás.

A szemüvegek lencséjének a színe – bár mostanában inkább a divattrend irányítja a vásárlók igényeit – igenis meghatározó, és időtől, fényviszonytól függően fokozhatja az észlelési képességünket. A hozzáadott pigmentek alapvető feladata a lencsékben az áthaladó fény mennyiségének csökkentése. Fontos szempont, hogy az egyes színek jelentősen befolyásolják a viselő színlátását, színmegkülönböztető képességét. A szürke lencse nem befolyásolja a színeket, ez talán a legáltalánosabb lencsetípus. Minél sötétebb, annál inkább alkalmas erősebb fényviszonyokban történő viselésre. A hegymászók által használt gleccserszemüvegek lencséit sötétségük alapján osztályozzák. A 4-es típus már annyira sötét, hogy gépjárművezetésre alkalmatlan. A zöldes-barnás lencsék sem befolyásolják jellemzően a színek viszonyát, de kontrasztcsökkentő hatásuk elviselhetőbbé teszi az erős fényviszonyok melletti látást (nyári napos idő, vízpart, hegyvidék). A sárgás-narancsos és rózsaszínű lencsék mérsékelt fényviszonyok mellett hatásosak kontrasztnövelő jellegükből adódóan (alkonyat, borús, esős idő), a színlátásra ezek a pigmentek viszont már erős befolyással vannak. Mielőtt vezetni kezdünk ilyen szemüveggel, mindig győződjünk meg annak biztonságos használhatóságáról. A kékes és lilás pigmenttel gyártott modellek gyakorlati jelentősséggel nem bírnak, ezek viselése az UV szűrését és az esztétikusnak vélt megjelenést leszámítva céltalan a vizuális érzékelés javítása szempontjából. A tükröző bevonattal (foncsor) ellátott lencsék extrém fényviszonyok között (nyílt víz, tenger, magas hegyek) optimálisak, ezek nyelik el (verik vissza) a legtöbb fényt. A tükröző felület színe nincs összefüggésben a lencse színével, és nem is befolyásolja azt.

A látható fénytartomány és az ultraibolya sugárzás elhelyezkedése hullámhossz szerint (illusztráció)
A látható fénytartomány és az ultraibolya sugárzás elhelyezkedése hullámhossz szerint (illusztráció)



A fénytörés következményei

Mindannyian emlékezünk a fizikaórán tanult mondatra: a fény a terjedése során, ha optikailag eltérő sűrűségű közegbe lép, megtörik. Ha sűrűbb közeghez ér, akkor a beesési merőlegeshez, ha ritkább közegbe lép, akkor a beesési merőlegestől törik. A víz sűrűbb közeg a levegőnél, ezért a levegőből a vízbe történő belépésekor a fény a 3. ábrán látható módon viselkedik. A fénytörés jelenségéből 2 dolog következik: (1) a halak nem egészen pontosan ott vannak, ahol látjuk őket; (2) egy adott szögön felül a halak nem látnak ki a vízből közvetlenül.

A fény törése levegőből vízbe lépéskor
A fény törése levegőből vízbe lépéskor



A vízfelszín alatt tartózkodó hal helyét mi a halról a szemünkbe verődő fény meghosszabbításánál gyanítjuk, holott közelebb helyezkedik el. Minél mélyebben van, annál csalókább a helyzet.

A víz alatt levő hal feltételezett és valós helye
A víz alatt levő hal feltételezett és valós helye


Ha a fény ritkább közegbe lép, egy bizonyos szögnél nagyobb beesés esetén nem képes elhagyni a sűrűbb közeget, és az összes fény visszatükröződik a két közeg határán. Ezt a szöget nevezzük kritikus szögnek (ezt a tulajdonságot használják ki az optikai kábelek esetében is a fény vezetésére). A vízből levegőbe lépő fény esetén a kritikus szög kb. 50°. A halak ennél nagyobb szögben nem képesek kilátni a vízből, ezért nem veszik észre az alacsonyan elhelyezkedő, combközépig vízben álló cserkelő horgászt.

A kritikus szög (b), melynél meredekebb szögben a hal nem képes kilátni a vízből
A kritikus szög (b), melynél meredekebb szögben a hal nem képes kilátni a vízből


Ugyanígy fittyet sem hánynak a felszínen úszó legyezőzsinórra egy bizonyos távolságban. Üröm az örömben, hogy a kiszemelt halunk nem fogja válaszra méltatni a víz filmjén utazó szárazlegyet, ha az kívül van a feje fölé képzelt 100°-os csúcsszögű kúp által befogott látóterén. Minél sekélyebb a víz, vagy minél feljebb tartózkodik a hal, annál kisebb területet képes látni értelemszerűen a víz fölötti történésekből.
    
 
A halak látásáról

Örök vita a horgászok körében: látnak-e a halak színeket, befolyásolja-e a kapási kedvüket a csalik színe. Állásfoglalás helyett maradjunk a tényeknél. A halak retinája is tartalmaz az ember csapjaihoz hasonló színlátó receptorokat. Felelőtlenség lenne tehát azt állítani, hogy a halakat hidegen hagyja a műcsalik színe. Különösen igaz ez a kényes pérre, mellyel kapcsolatban sokunk tapasztalhatta már, hogy a napi favorit szín megtalálása nélkül esélyünk sincs arra, hogy a feneket látványosan elhagyó, és a sodródó szárazlégytől az utolsó pillanatban elforduló halat megakasszuk.

Általában riasztólag hat a halakra az általunk vetett árnyék. Ha belegondolunk, hogy a halak számára ugyanolyan világos a vízfelszín, mint számunkra az égbolt, akkor a rejtőzködéshez inkább tűnik ésszerűnek egy világos felső ruhadarab viselése, mellyel szinte beleolvadunk az égboltba. Hasonló megfontolásból nyugodtan használhatunk rikító színű úszó zsinórokat is, hiszen mi is jobban látjuk, és a halakat sem zavarja. Ugyanez nem mondható el a süllyedő zsinórokról, hiszen azok a hal környezetében vannak. Ezeket a gyártók is többnyire sötét színekben kínálják. A ravasz és vízközt kétségtelenül jól látó halakkal szemben (pl. balin) eredményesebbek lehetünk fluorkarbon előke használatával. Ennek a műanyagnak az a sajátossága, hogy törésmutatója megegyezik a vízével (a fény nem törik meg rajta) ennél fogva láthatatlan marad a vízben.

Kutas Gábor © 2007
 

Szólj hozzá:
robot#1 2008. 11. 22., 12:23Ez a cikk nagyon jó. És tényleg mesteri.
robot
összes hozzászólás megtekintése »
A süllő háromnyaras korában éri el a kifogható méretet, mely 30 cm.