На стекле узор: УЗОРЫ НА СТЕКЛЕ | Наука и жизнь

Читать онлайн «Узоры на стекле», Сергей Романюта – Литрес

Будильника у неё не было, а он и не нужен. Просыпалась женщина всегда в одно и то же время, если конечно ложилась спать вообще. В основном она не спала и не потому, что её мучила бессонница. Всё гораздо проще, если человеку требуется, ну для того чтобы чувствовать себя нормально, не зевать и не засыпать на ходу, ежедневно поспать ну хотя бы часов шесть, то ей этих же шести часов хватало на неделю.

Но сегодня она проснулась, потому что вчера, плюнув на все отложные и неотложные дела, решила поспать. Проснулась, встала, оделась. После этого, хоть касаемо женщин такие подробности считается описывать, чуть-ли не грехом смертным, тем не менее, сходила «до витру». Почему до витру? А потому, что место это находилось именно на ветру, недалеко от дома. Хорошего мало конечно, тем более зима.

В тех краях, в которых жила женщина, зима выглядела классически: мороз и солнце, сугробы почти по уши и снег под ногами хрустит как симфонический оркестр. Ну и конечно же такие, хоть и мелочи, но приятные мелочи – пар изо рта да иней на ветках деревьев. А ещё оконные стёкла в морозных узорах.

Если первые две мелочи, были в общем-то мелочами бесполезными, то узоры на окнах мелочами не были. Женщина подолгу смотрела на эти узоры. Что она там видела, вернее, что она хотела там увидеть, наверное, она и сама бы не смогла внятно объяснить. Тем не менее, каждый день она садилась перед окном и долго-долго смотрела на морозные узоры. Если была бы возможность посмотреть на это её занятие со стороны, то можно было бы назвать такое времяпровождение или откровенным бездельем, или же модными, но почти никому непонятными словами, как: медитация или релаксация. Что, слова понятные? Тогда расскажите, пожалуйста, что они означают, желательно поподробнее.

Но этим она начинала заниматься позже, а сначала надо было умыться и позавтракать. Пожалуйста не удивляйтесь, но так оно и есть: вот если человек не спал, то, как правило, умывается он не потому, что правила гигиены того требуют, а для того, чтобы личико не таким помятым выглядело, правда, без толку это. Для того, чтобы лицо не выглядело помятым, выспаться надо и желательно, ближе к вечеру, водку не пить.

Женщина мало того, что водку не пила, она даже если и не спала, всё равно каждый день умывалась. Насчёт помятости лица – ерунда, это ей не грозило, потому что выглядела она, дай Бог каждому, и каждой. А умывалась лишь ради удовольствия. Уж очень ей нравилось, когда ледяная вода обжигает лицо и руки. Лицо, хоть и вредничает, но более-менее привыкает, а вот руки, ни в какую, сразу мёрзнут и просят пощады. И когда тысячи и миллионы маленьких иголок начинают впиваться в ладони, а руки начинают ныть чуть-ли не до локтей, умывание заканчивается. Странное дело, но именно это каждый раз давало женщине заряд бодрости и хорошее настроение, разумеется. Что касаемо воды, то рядом с домом родник, а в нём, думаю не надо объяснять, вода, круглый год, ледяная.

Дальнейшую, тоже ежедневную, процедуру можно пропустить. Почему? А потому что! Вы попробуйте понаблюдать за женщиной, когда она, так сказать, наводит на своём лице порядок. Позволить подсматривать, или просто, смотреть, она может быть и позволит, а вот, после, расписать всё это, вряд ли. Вернее, скорее всего, скажет приблизительно так: «Хочешь? Да пожалуйста, расписывай, тебе же хуже будет». И всё, приехали. Не знаю кто как, а я себе врагом отродясь не был, поэтому пропускаю этот ритуал, полный неведомых любому мужчине таинств.

* * *

Вот скажите мне, почему многие и даже очень многие, по утрам ничего не могут есть? Ну прямо не лезет и всё тут! И дело не в том, что вчера чуть ли не ведро и без закуски, тут дело непонятно в чём. Не, я не о себе. У меня с утра вполне нормальный аппетит, точно такой же, как и в полдень.

Тут шальная мысль в голову ворвалась, шальная и, разумеется, дурная. Недурные мысли мою голову почему-то не посещают, поэтому, чем богаты и так далее. А мысль такая: что если утром аппетит отсутствует только у грешников? Тогда всё становится на свои места. Если вчера много, неважно, по поводу или без, главное – много… Или же начальству дерзил и уж совсем не дай Бог, жене с тёщей, тогда утречком шиш с маслом тебе, а не аппетит. А если хорошо себя вёл, жену с тёщей и начальство слушался, тогда всё нормально: и яичница вкусная, и кофе не противный.

Говорю же, мысль дурная! Ведь если принять её как верную, то получится, что примерное процентное соотношение грешников и не грешников – пятьдесят на пятьдесят, утро после какого-нибудь праздника, не в счёт. Тогда как объяснить то, что нам, начиная чуть ли не с роддома, вталдыкивают, мол, погрязли все мы в грехе, по уши погрязли? Вот и разбирайся. Вернее, сами разбирайтесь, а я пока кофе попью. Да, в качестве издевательства: пишу все это утром, на часах семь двадцать семь, утра, разумеется. Аппетит присутствует и очень даже требует своего. А вот если кто назовёт меня безгрешным, а тем более, праведником – обижусь.

* * *

Не подумайте, что я выпендриваюсь или, хуже того, издеваюсь – и в мыслях не было. Правда две версии этому присутствуют: первая – мания величия начинается и вторая – схожу с ума, наконец-то. Какая из них окажется верной – покажет время, а пока пусть остаётся всё как есть.

Что-то попёрло меня о себе писать, уже второй случай и почти подряд. Вчера, как и в прошлый раз, уже спать лёг и сам не знаю почему, вспомнил один случай из своего детства. Случай, ну как вам сказать, в общем-то, приятный, хотя немного не так, а может и так, трудно сказать, сам не знаю. Я уже было собрался вставать, включать ноутбук ну и записать всё, пока вот оно, ещё свеженькое. Но лень-матушка, моя любимая, распорядилась по своему, и я уснул.

Проснулся рано, примерно на час раньше, чем обычно и с утра пораньше начала меня грызть тоска. Дело в том, что в январе я начал писать книжку, «Иван Премудрый» называется, а потом у меня почему-то ноутбук стал ломаться, поэтому дальнейшее написание застопорилось. На чём я в «Иванушке» остановился – толком не помнил, а продолжать лишь бы продолжать, не хотелось.

Но, дабы не бездельничать, тем более, что всё внутри требует, решил написать сборник рассказов, и, пока ноутбук ремонтировали, написал. Правда, пришлось писать в самом прямом смысле этого слова, рукой. Но это оказалось не самое страшное. Вот перепечатывать, это да! Будь у меня машина времени, я бы эту методу Малюте Скуратову предложил, по части издевательства – шикарная вещь.

Ну так вот, сборник я дописал и даже перепечатал и даже в издательство отправил, и даже книжка в интернет-магазине появилась. Теперь, думаю, надо дальше продолжать «Ваньку» «валять», а он почему-то никак «валяться» не хочет. Начал перечитывать, а он не перечитывается, хоть тресни – из написанных сорока страниц только восемь и осилил.

Сегодня собрался дальше читать, ну чтобы в тему войти. А пока пил кофе, вот это все из меня и полезло. Как, во всяком случае, это приписывается то ли американской полиции, то ли американским женщинам, совет такой: «Если вас насилуют, расслабьтесь и получайте удовольствие». А что, мысль верная, а вдруг и правда, понравится?

Вот и у меня ситуация почти один в один: то, что не надо – вот оно, а то что надо – делать не хочется. Поэтому сижу, хлещу кофе и клацаю по клавиатуре, всю эту бредятину вываливаю, глядишь, и отпустит.

* * *

Меч, двуручный и обоюдоострый, может быть во благо и чуть-ли не как спасение, а может быть и врагом лютым, более того, угрозой, почти смертельной, смотря по какую сторону к нему находиться. Тоже самое и с завтраком: если грешен, а отказаться никак невозможно, жена прибьёт, тогда остаётся одно – пропадать. А если безгрешен, почти как утренняя роса, тогда да, тогда сплошное удовольствие.

Не знаю, грешна ли была женщина или наоборот, не грешна, но завтракала она всегда и подозреваю, что с удовольствием.

Наверное завтрак, как таковой, ещё потому нелюбим, что происходит в спешке, чтобы на работу не опоздать. Если же никуда не спешить, например, плюнул на всё – вам надо, вы и ждите, примерно так, тогда завтрак – сплошное удовольствие, и вовсе не такое, как в случае с изнасилованием.

Женщина никуда не спешила, потому что не боялась опоздать на работу, а может быть просто не любила спешить. Насчёт работы, она была у неё на дома, а вернее в ней самой работа и помещалась. А что, хорошо: начальства нету, вернее, скорее всего где-то есть, но ты его никогда не видел и никогда не увидишь, потому что оно любит на расстоянии «командовать», или стесняется. Одеваться-наряжаться не надо, личико поправила-подкрасила и порядок, а наряды исключительно по настроению.

Плотно ли завтракала женщина или не очень, не скажу, потому что не знаю. Известно лишь одно – завтракала она всегда с удовольствием. Тогда тем более – приятного аппетита и помолчу, негоже бубнить под руку…

* * *

Покончив с завтраком, женщина усаживалась перед окном и начинала рассматривать узоры, нарисованные морозом. Это и была её работа. Всё верно, я тоже сначала подумал, что работа какая-то несерьёзная, потому что сезонная – летом окна то не замерзают. Ну и что?! Вы хоть раз видели идеально чистое оконное стекло? Если таковое и существует, то неизвестно где находится, и уж, это наверняка, никто его не видел. Летом оконное стекло покрыто пылью, засохшими руслами струй от вчерашнего дождя, прилипшим мусором, да много чем, всего не перечислишь.

И точно также, как и зимой, или же наоборот, как летом, узор никогда не повторяется, он каждый день – разный. Но, этот день выдался на зимнюю пору, поэтому женщина рассматривала морозные узоры.

Мне иногда жалко жителей тропических земель и стран, они лишены возможности просто так усесться перед окном и любоваться тем, что нарисовала природа. Если уж кому-то и взбредёт в голову такое, то влетит это удовольствие в копеечку, потому что специальное помещение для этого потребуется, а это денег стоит и подозреваю, немалых… А у женщины всё бесплатно, сиди и любуйся, вернее, наблюдай.

 

Примечательно и замечательно то, что морозные узоры, как и пыль летом, никогда не повторяются и каждый день разные. Сидишь, наблюдаешь, или любуешься, и можно ни о чём не думать.

Но бывает такое, что не понравился какой-то из узоров, большой или маленький, неважно. Тогда можно прикоснуться к нему пальцем и он растает, и на его месте появится другой, может быть получше, а может и нет. Если опять не понравится, можно опять прикоснуться и непонравившийся узор опять растает, и так до бесконечности, не ленись только.

Если узор очень большой и тоже чем-то не устраивает, можно приложить к нему ладонь, и он исчезнет. А после, на самом деле, приятно наблюдать, как появляется новый узор и пока он появляется, живёт и трепещет надежда, что он будет лучше прежнего. Ну а если хуже, надо прикоснуться к нему по-новой, вот и всё, делов-то! Тоже самое происходит и летом с той лишь разницей, что вместо ладони влажная, но обязательно чистая, тряпочка.

* * *

Так, за разглядыванием и исправлением узоров проходит день и наступает вечер. Вечером уже не то, узоры видны не так, хуже. Причина тому проста – с той стороны, из-за окна, света нету, видно плохо. А если видно плохо, то, не ровён час, узоры можно и перепутать, вместо не понравившегося, изменить хороший, который днём обязательно понравился бы. Поэтому работа приостанавливается, до следующего утра, до следующего света.

Женщина зажигает керосиновую лампу и растапливает печь, надо готовить ужин. У неё хорошая работа, даже позавидовать можно, это насчёт экономии дров. То, что подсвечивает узоры снаружи, заодно и согревает дом женщины, а вечером, ничего не поделаешь, приходится топить печь. Говорю же, позавидовать можно – сплошная экономия!

Ужин процедура вкусная, но сейчас не интересная, да и мешать не надо. После ужина женщина всегда выходила на улицу и подолгу стояла у крыльца. Это было что-то сродни вечерней прогулке, только она никуда не ходила, просто стояла и смотрела на происходящее вокруг…

* * *

Та зима была у меня последней по настоящему вольной и беззаботной. Следующая зима этим похвастаться уже не смогла бы, потому что ей предстояло стать зимой школьной. До, хоть и вольной, но уже не такой беззаботной зимы – пенсионной, было ещё далеко, и я наслаждался тем, что было, правда, не понимая этого.

Уж не знаю, в силу каких причин, скорее всего, просто не помню, на зиму меня отправили к бабушке, в деревню. Не то, чтобы вам, даже себе не совру, если скажу, что это была моя самая лучшая зима из тех, которые я прожил, а иногда, и пережил. Дело не в том, что та зима была родом из детства, всё гораздо проще. Та зима была единственной, которую я провёл в деревне, всю, от начала и до конца. Больше такого чуда в моей жизни не случалось, а как будут выглядеть зимы, которые мне предстоит прожить – не знаю, и никто не знает, ну разве что…

Не сказать, чтобы деревня была маленькой и глухой, и «угол» был не медвежьим, не полуостров Ямал, а Курская область, почти юг России. Но электричества в деревне не было, его как раз в ту зиму провели.

Кстати, вспомнил, до сих пор смешно. Я, как городской житель, показывал своим деревенским сверстникам, как включать и выключать свет, ну, как выключателем пользоваться. Во, балбес!

А пока электричество не провели, вечера коротали при свете керосиновой лампы и под радио, сами понимаете, телевизор от керосина не работает.

Иногда, наверное, чтобы не так скучно было, все-таки у бабушки и у тёти интересы были несколько другими, не такими как у меня, я отправлялся к дядьке. Разумеется на него я особого внимания не обращал, меня интересовало другое, вернее, другие, а именно, мои двоюродные брат и сестра. Были они немногим старше меня: на год и на два соответственно. В общем, нам, троим, вместе, было очень интересно. Чем мы занимались, уже не помню. Помню, книжку какую-то читали и брат показывая на картинку где были изображены какие-то люди, едущие в санях и с ветерком, убеждал меня, что это урки. Вот это почему-то помню, как будто вчера было.

Однажды, уж не помню чем мы занимались, но происходило это рядом с домом бабушки. Зимой рано темнеет, и та зима исключением не была. Стемнело. Бабушка нас кажется чем-то покормила. Скорее всего покормила, потому что она была уверена, что мы, внуки, постоянно голодные. И сестра с братом, не то чтобы сманили, скорее, чтобы закончить то ли начатую игру, то ли ещё какие-то наши дела, позвали меня к себе домой, на ночь. Я, разумеется, согласился, ну а бабушка с тётей, тоже, разумеется, были не против.

А на улице уже темным-темно. Вот оно, самое главное воспоминание! Я запомнил ту зимнюю, деревенскую темноту, потому что никакой темнотой она не была. Ночь была тёмно-тёмно синей, иногда такого цвета бывает морская вода. Ещё я такую ночь на Камчатке видел, правда, один раз.

Ночь была тёмно-синей и какой-то объёмной, так что-ли. Во, сейчас вспомнил: та ночь очень напоминала картину Архипа Куинджи, «Украинская ночь» называется, очень напоминает – практически тоже самое, только зимой.

Идти до дядькиного дома было примерно около километра. Нет, леса с волками не было, Бог миловал. Нам предстояло обогнуть холм, на котором находился Общий двор. Это место, где когда-то была барская усадьба. Бабушка рассказывала, барин по характеру чем-то на Хрущёва был похож, любил в поле командовать. От усадьбы осталось всего ничего: амбар, довольно-таки большой и конюшня. Уже колхоз построил свинарник и кажется котельную, вот и получился двор, который так и продолжали называть, Общим.

Огибая этот двор надо было пройти мимо двух здоровенных оврагов, в деревне их называют – яры. Так вот, два этих яра были до того глубокими, да и вряд ли они были оврагами как таковыми, потому что очень похожи на разломы в земной коре. Края этих яров вовсе не напоминали овражные, а скорее напоминали горные ущелья. Кстати, выглядели они очень даже красиво, но тогда нам было немного страшно.

На дворе ночь, плюс зима, а зимой ночные страхи почему-то всегда страшнее, чем летом, не знаю, почему так. Вот мы и, время от времени шли, а время от времени, бежали мимо этих яров.

А сестра, она постарше, ну и наверное на правах старшей пугала нас с братом, мол, вот в этом яру, который поближе, ведьма живёт и если мы будем идти медленно, то она заберёт нас к себе, ну а дальше, разумеется, ничего хорошего.

Наверное, позабыв о ведьме, через пару минут сестра принималась пугать нас с братом тем, что, теперь уже в обоих ярах, живут волки и что нам надо поскорее уносить отсюда ноги.

Мне до сих пор непонятно, кто жил в этих ярах и жил ли вообще? Но поспешать мы, поспешали и всё чаще, переходили с шага на бег. Но вот овраги – пристанище волков и нечистой силы, позади, теперь можно ничего не бояться, потому что дядькин дом, вот он, в горку подняться.

* * *

Ведьма издали заметила приближающихся детей, правда смотреть было немного неудобно, её дом стоял как раз на дне того самого яра, который поближе. Но это не было неудобством, более того, ведьма не хотела, чтобы дети её заметили, не хотела пугать.

Она слышала страшилки девочки и видела, как вся троица время от времени срывается на бег. Ведьма улыбалась, но не потому, что любила детей. Скорее всего, ей было незнакомо такое чувство как любовь. Ведь любовь, это, как ни крути, привязанность, а значит возможность принимать вещи и события в искажённом состоянии и оправдывать их.

Пугающие сами себя и убегающие от своего же страха дети напоминали ведьме морозные узоры на стекле, те, которые чистые и без изломов. Ведьма смотрела на детей и ей очень хотелось не прикладывать ни пальцы, ни ладони к этим узором, чтобы исправить…

Как появляются узоры на стекле.

Узоры на окнах зимой. Почему на окне появляются морозные узоры

Человеку всегда важно знать, какая будет погода, поскольку она влияет на его деятельность и самочувствие. Наблюдая природу в ненастье и в солнечный день, в сумерки и ночью, люди отмечали характерные признаки, предваряющие те или иные изменения погоды. Так появились многочисленные приметы – свидетельства народной мудрости, многие из которых основаны на простом снежном узоре.

Красив снежный узор на окнах в блеске утреннего солнца и в густой синеве зимних сумерек, когда рано утром встаешь с постели, потягиваешься, подходишь к окну… И вот, О, ЧУДО!!! На окне опять волшебство. Да, да. Не удивляйтесь. Самое настоящее волшебство: сказочные деревья, чарующий лес, необыкновенные цветы. Это так притягательно красиво, необыкновенно и загадочно, что мне всегда интересно узнать: почему мороз рисует на окнах снежные узоры? Можно ли по узору предсказывать погоду? Какие волшебные превращения образуются на стекле и зависят ли они от температуры воздуха?

Оказывается, водой! Прозрачным водяным паром, который всегда есть в воздухе. Есть он и в комнате. И между двойными рамами окон – всюду! Теплые пары воды оседают на холодных стёклах окон и превращаются в кристаллы льда, так же как снежинки в небесной вышине. Таких кристалликов много, они соединяются друг с другом. Для того чтобы началась кристаллизация, первым ледяным кристалликам нужно на чём-то осесть. На ещё не замерзшем окне первые кристаллики появляются, прежде всего, в тех местах, где на стекле есть царапины, грязь. Порой на совершенно не замерзшем стекле мороз нанижет гирлянду снежинок вдоль едва заметной царапины. Иногда стекло кажется чисто вытертым, а мороз нарисует на нём узоры, проявляющие следы салфетки, которой протирали окно.

Первые кристаллики льда на стекле — это всегда шестилучевые звёздочки или шестигранные стебельки. Но, увеличиваясь, разрастаясь, они встречаются друг с другом, давят друг на друга, сгибаются, искривляются. И появляются узоры.

Чем сильнее мороз на улице, тем больше кристаллов-льдинок образуется и

цепляется к царапинам и пылинкам на стекле.

При росте кристаллов, особенно если рост идёт очень быстро, часто образуются так называемые скелетные формы и ветвистые кристаллы, или дендриты. Примерами дендритных кристаллов и являются ледяные узоры на стекле и снежинки.

Среди снежинок встречаются «пластинки», «пирамиды», «столбики», «иглы», «стрелы», простые или сложные «звездочки» с сильно разветвлёнными лучами.

Каждая из них — единственная в своём роде. Но при этом все они имеют шесть граней и одну ось симметрии

Пространственная решётка кристаллов льда.

Шарики изображают атомы кислорода; положения атомов водорода

не показаны. Первым эту особенность снежинок отметил немецкий астроном Иоган Кеплер.

Учёные установили, что форма снежного кристалла повторяет молекулярную структуру льда – его кристаллическая решётка как раз состоит из шестиугольников.

Получается, что внутреннее строение снежного кристалла определяет его внешний облик.

Первые систематические исследования снежных кристаллов предпринял в 30-х годах XX века японец Укихиро Накайя. Он выделил 41 тип снежинок, составил первую классификацию и выяснил, что величина и форма образующихся кристаллов льда зависит от температуры и влажности.

На стекле замёрзшего окна легко увидеть, как возникают, растут и постепенно меняют свою форму кристаллы льда. Сначала морозные рисунки начинают появляться в нижней части окна. Как правило, здесь скапливается большое количество воды, а затем морозные кристаллы постепенно поднимаются вверх.

Можно расчистить в непрозрачном слое льда, затянувшего окно, круглый «глазок», подышав на замёрзшее стекло или приложив к нему палец. Если перестать греть глазок, то он опять затянется слоем льда, так же как замерзает прорубь на реке от холодного дыхания мороза.

Если понаблюдать внимательнее за тем, как закрывается глазок, можно увидеть: сначала от его краёв к середине вытягиваются тонкие иголочки – нежный, еле видимый узор. От этих иголочек в стороны ответвляются новые иголочки, перышки, звёздочки. Вот уже весь глазок покрыт ими, как тончайшим кружевом, а от краёв глазка растёт новый слой иголочек и звёздочек, закрывая первое плетение, — отдельные веточки соединяются, сливаясь в сплошной слой. Так происходит рост кристаллов льда.

Новые кристаллы всегда начинают расти от краёв глазка, от слоев льда, которые не растаяли. Этому есть простое и понятное объяснение: пристроиться к уже готовой кристаллической решётке частицам воды легче, чем начинать строить новую решётку.

Снежный кристалл часто растёт как фрактал, образуя сложную нерегулярную структуру, части которой подобны целому.

В природе фракталы можно увидеть повсюду – в очертаниях гор, рек, морских берегов, деревьев, сосудистой системы…И в морозных узорах на окнах!

Фракталы – множества с крайне нерегулярной разветвлённой и изрезанной структурой. Термин введён Б. Мандельбортом в 1975 году, хотя подобные объекты изучались в математике с конца XIX века. Основной характеристикой фрактала является дробная размерность.

Когда воздух охлаждается, содержание влаги в нём уменьшается, избыток воды конденсируется на оконном стекле. Когда температура воздуха опускается ниже 0ºС, вода кристаллизуется.

Почему же в мороз появляются рисунки на оконном стекле? С одной стороны, сами кристаллики имеют свою структуру, которая определяет рисунок. Кроме того, царапины на поверхности стекла, частички пыли, воздушные потоки помогают Деду Морозу создавать красивые узоры на окнах.

Каждую зиму можно наблюдать на окнах великолепные узоры, которые нарисовал мороз. Они очень разнообразны и замысловаты, таинственны и просто великолепны.

Как образуются ледяные узоры на стекле?

Воздух в помещении гораздо теплее, чем на улице, да и влажность ниже. Но вблизи стекла иной раз температура может быть ниже точки росы, то есть значения, когда пар начинает конденсироваться в росу. Образуются маленькие кристаллы льда и на окне появляются ледяные рисунки.

Почему ледяные узоры всегда разные?

Потому что изменчивы условия внутри комнаты и на улице: температура, влажность, давление, скорость ветра. Даже толщина стекла, и его чистота играют роль.

Сначала морозные узоры образуются по поверхности стекла, а когда их толщина станет настолько большой, что вывод тепла наружу замедляется, то ледяные узоры начинают расти в толщину.

«Растительные» узоры появляются при высокой влажности и постепенном понижении температуры. Сначала стекло становится мокрым, а затем влага замерзает, образуя причудливые «заросли». Процесс начинается с нижней части стекла, поскольку там собирается больше воды. Да и рисунок там более крупный, а к верху он становится более мелким.

Если процесс охлаждения был быстрым, и влага не успела стечь вниз стекла, то «древесный» рисунок по всему окну будет одинакового размера.

Оконные стекла не могут быть идеально ровными и гладкими, на них почти всегда есть мелкие дефекты и царапины. Они-то и способствуют образованию другого морозного рисунка. Сначала кристаллики льда возникают вдоль царапины, образуя полоску, а затем от нее начинают ответвляться изогнутые стебли.

Раз морозные узоры на окне появляются при соблюдении некоторых условий, значит, если изменить их, то стекла останутся чистыми. Понизьте влажность воздуха или не допускайте сильного охлаждения стекла (сделать хорошую теплоизоляцию окна) и Мороз ничего не нарисует на вашем окне.

Морозные узоры на оконных стеклах — это, по сути, то же самое, что и иней, который образуется на земле и на ветвях деревьев. Механизм образования инея и этих узоров одинаков.

Если воздух охлаждается, то в нем снижается содержание влаги. Морозные узоры на стекле и иголки инея образуются в том случае, если влажный воздух охлаждается до точки замерзания воды, то есть до 0°С. При этой температуре происходит конденсация избытка влаги, содержащегося во влажном воздухе, на холодных поверхностях. При этом вода кристаллизуется, то есть превращается в мельчайшие кристаллики льда. Таким образом, вода, содержащаяся во влажном воздухе, при 0°С переходит из газообразного состояния в твердое (кристаллическое), минуя жидкую фазу.

Почему же кристаллики льда образуют такие причудливые формы? Виной тому неровности и царапинки на поверхности стекла. На них ледяные кристаллики образуются в первую очередь. Кристаллики осаждаются один за другим, друг на друга — и получаются удивительные неповторимые узоры.

Помимо неровностей стекла, в «рисовании» узоров участвуют частички пыли на поверхности стекла и воздушные потоки.

Среди разнообразия морозных узоров наиболее часто можно встретить древовидные структуры — их называют дендритами и волокнистые формы — трихиты.

Дендриты образуются, если влажность воздуха повышена, а охлаждение стекла началось еще при положительной температуре и продолжалось при дальнейшем понижении температуры. В этом случае на стекле сначала образуется водяная пленка, которая при замерзании кристаллизуются в виде дендритов. Чаще всего этот процесс начинается в нижней части стекла, потому что там под воздействием силы тяжести скапливается больше воды. Именно поэтому в нижней части оконных стекол дендриты обычно более крупные, а чем выше, тем ледяные «веточки» тоньше и мельче. Если же стекло увлажняется при охлаждении равномерно, то есть покрывается более-менее ровной пленкой воды, то «ветки» дендритов примерно одинаковы по величине по всей поверхности стекла.

Если на стекле есть царапины, то на их острых краях образуется второй вид узоров — трихиты. Сначала образуются узкие параллельные кристаллические полоски. При дальнейшем охлаждении «вырисовываются» волокна, отходящие от основного «стебля». Чаще всего и «стебель» и «волокна», отходящие от него, не прямые, а слегка изогнуты.

Можно ли сделать так, чтобы морозные узоры не появлялись на оконных стеклах зимой? Можно!

Мы уже говорили о том, что непременным условием образования морозных узоров является повышенное содержание влаги в воздухе и холодное стекло. Если исключить любой из этих факторов, Дед Мороз не сможет украшать оконные стекла своими картинами.

Так, например, можно уменьшить влажность воздуха у поверхности стекла, тогда конденсации воды на нем происходить не будет. Для этого можно поставить между оконными стеклами стакан с концентрированной серной кислотой — известно, что она хорошо поглощает влагу из воздуха.

Второй путь — не допустить, чтобы стекло сильно охлаждалось. Делают это путем тщательной теплоизоляции внешнего оконного стекла в местах его соприкосновения с рамой.

Символом зимы в прошлые века являлись не только лютые морозы и снежные сугробы, но и ледяные узоры на окнах, которые по старинному поверью рисует сам Дед Мороз. Ледяные кристаллы образуют на стекле в неповторимые картины, в которых можно разглядеть лесную чащу, необычных животных, сказочные деревья и цветы, море, звезды. Чтобы на окнах расцвели ледяные сады, необходимо, чтобы воздух в помещении был влажным, а за окном была минусовая температура.

Почему на окне появляются морозные узоры

Все помнят притчу о том, что морозные узоры на окне рисует Дед Мороз. Он незаметно подкрадывается ночью к окну и выводит на нем тонкой ледяной кисточкой неповторимые морозные картины. На самом деле все гораздо прозаичнее. Если в помещении влажный воздух, а на улице температура от нуля градусов Цельсия и ниже, то лишняя влага конденсируется на холодной поверхности оконного стекла. Здесь водяной пар охлаждается и переходит из парообразного состояния в твердое, образуя тонкие кристаллы.

Любое идеальное с виду имеет микроскопические зазубрины и царапины. Влага, которая оседает на поверхности стекла, кристаллизуется прежде всего на этих мельчайших дефектах, и только потом к первым кристаллам цепляются новые и новые, формируя узоры. Порой для появления ледяных узоров достаточно пылинок, которыми усеяна поверхность стекла, или разводов, которые остаются после мытья окон. А еще появлению узоров способствуют сквозняки и воздушные потоки. По способу образования морозные узоры делятся на два вида: дендриты – ветвистые узоры, которые напоминают деревья, и трихиты, которые больше похожи на звезды.

Почему на пластиковых окнах нет узоров?

Узоры на окнах морозной зимой появляются когда на поверхности холодного стекла конденсируются пары воды из воздуха и далее кристаллизуются, образуя лёд. Другими словами, стекло и слой прилегающего воздуха должны быть достаточно холодными. У пластиковых окон термоизоляционные свойства лучше, чем у деревянных окон, поэтому температура стекла с внутренней стороны выше. Следовательно, конденсация с кристаллизацией протекают хуже. Проще говоря – старые деревянные окна «дышат» и холод поступает в квартиры, и от перепада температур образуются узоры.

Старые деревянные окна — это двойные рамы, в которые вставлены одинарные стёкла без стелопакетов. Рамы не герметичные, между ними (и значит, между стёклами) — обычный комнатный воздух, на холодном стекле идут процессы конденсации влаги и кристаллизации. А в окнах ПВХ используют — два или три стекла, герметично проклеенных. Между стёклами стеклопакета не влажный комнатный воздух, а сухой, очищенный от пыли и влаги или инертный газ. Вот и получается, что на самом холодном наружном стекле конденсироваться нечему — в камере стеклопакета нет влаги, а на внутреннем стекле узоры не образуются, так как оно слишком тёплое.

Есть и другая причина: старые деревянные окна, как правило «грязнее» окон ПВХ, то есть на поверхности таких стёкол больше пыли, а именно на частицах пыли кристаллизуется вода.

Если ледяные узоры появились на окнах ПВХ — это означает, что окна установлены не совсем правильно, недостаточно уплотнены специальной резинкой, стеклопакет не герметичен. .. Обращайтесь в

Стеклянные узоры для душевых дверей и душевых кабин

Glaz-Tech Industries предлагает множество уникальных и узорчатых стекол. Наша серия рисунков предлагает клиентам различные варианты, чтобы придать душевым кабинам или любым другим предметам дополнительную глубину и индивидуальность. Независимо от того, установлено ли оно как душевая кабина, окно или архитектурный элемент, узорчатое стекло Glaz-Tech придаст красивый и уникальный вид вашему помещению. Не стесняйтесь просматривать некоторые из нашей специальной линейки стекла ниже.

*Позвоните местному представителю службы поддержки клиентов Glaz-Tech, чтобы узнать о наличии узоров для стекла, так как ассортимент может различаться в зависимости от объекта Glaz-Tech.

• Акватекс

  В наличии: 3/16″
  Просмотреть увеличенное изображение в формате PDF

• Бамбук

  В наличии: 3/16″, 3/8″
  Просмотреть увеличенное изображение в формате PDF

• Крест Рид

  В наличии: 3/16″
  Просмотреть увеличенное изображение в формате PDF

• Дельта-прозрачный

  В наличии: 3/16″
  Просмотреть увеличенное изображение в формате PDF

• Вспышка

  В наличии: 3/16″, 3/8″
  Просмотреть увеличенное изображение в формате PDF

• Фламандский

  В наличии: 3/16″
  Просмотреть увеличенное изображение в формате PDF

• Флейта облегченная

  В наличии: 3/16″
  

  Просмотреть увеличенное изображение в формате PDF

• Текстурированный Flutex

  В наличии: 3/16″
  Просмотреть увеличенное изображение в формате PDF

• Ледник

  В наличии: 3/16″
  Просмотреть увеличенное изображение в формате PDF

• Клеевой чип

  В наличии: 3/16″
  Просмотреть увеличенное изображение PDF

• Зерно

  В наличии: 3/16″
  Просмотреть увеличенное изображение в формате PDF

• Кристал Шторм

  В наличии: 1/4″
  Просмотреть увеличенное изображение в формате PDF

• Мастерлайт

  В наличии: 3/16″
  Просмотреть увеличенное изображение в формате PDF

• Миллениум

  В наличии: 3/8″
  Просмотреть увеличенное изображение в формате PDF

• Непонятный

  В наличии: 1/8″, 3/16″, 3/8″
  Просмотреть увеличенное изображение в формате PDF

• Дождь

  В наличии: 3/16″, 3/8″
  Просмотреть увеличенное изображение в формате PDF

• Рид

  В наличии: 3/16″
  Просмотреть увеличенное изображение PDF

• Роккоко

  В наличии: 3/16″
  Просмотреть увеличенное изображение в формате PDF

• Атласное травление

  В наличии: 1/8″, 3/16″, 1/4″, 3/8″, 1/2″
  Просмотреть увеличенное изображение в формате PDF

• Сиди

  В наличии: 1/8″ (не закаливаемый)
  Просмотреть увеличенное изображение в формате PDF

• Водяной куб

  В наличии: 3/16″
  Просмотреть увеличенное изображение в формате PDF

• 
  

  Проволочное стекло

  В наличии: 1/4″ (не закаливаемый)
  Просмотреть увеличенное изображение в формате PDF

Стеклянные узоры — Scholarpedia

Леон Гласс и Мэтью А. Смит (2011), Scholarpedia, 6 (8): 9594.

doi:10.4249/scholarpedia.9594

редакция #137324 [ссылка/цитировать эту статью]

Постпубликационная деятельность

Куратор: Леон Гласс

Авторы:

 

0.33 —

Евгений Михайлович Ижикевич

0,33 —

Мэтью А. Смит

Ник Орбек

Хью Р. Уилсон

• Леон Гласс, кафедра физиологии, Университет Макгилла, КАНАДА

• Мэтью А. Смит, кафедра офтальмологии, Университет Питтсбурга, Питтсбург, Пенсильвания, США

Рисунок 1: Шаблоны стекла. A , Набор случайных точек, созданных Леоном Глассом в 1969 году путем случайного нанесения краски на бумагу. B , Тот же самый набор случайных точек с прозрачностью сам по себе скопирован, повернут и наложен.

Стеклянные узоры формируются путем наложения двух случайных точечных узоров: исходного и второго узора, созданного после линейного или нелинейного преобразования исходного. Хотя каждый набор является случайным, множество различных пространственных паттернов, таких как круги, спирали, гиперболы, могут быть созданы путем введения корреляций между двумя наборами точек. Рисунок 1А представляет собой случайный узор из точек, образованный случайным попаданием краски на бумагу, а Рисунок 1В представляет собой изображение, сформированное путем наложения рисунка 1А на самого себя после поворота (Гласс, 19).69). На этом изображении каждой точке соответствует точка-партнер, расположенная по окружности с центром в точке вращения двух изображений. Зрительная система способна декодировать эти корреляции, тем самым воспринимая лежащую в их основе глобальную трансформацию.

Содержимое 1 Варианты 2 Физиологические основы восприятия 3 Будущие вызовы 4 История 5 Ссылки 6 внешних ссылок

Варианты

Выполняя другие преобразования, можно легко создавать различные геометрические формы. Сначала рассмотрим линейные преобразования, заданные формулой

\[x’= ax \cos \theta — b y \sin \theta\]
\[y’= ax \sin \theta + b y \cos \theta\]

где \((x,y)\) — координаты исходной точки и \((x’,y’)\) — координаты преобразованной точки после масштабирования \(x\)-координаты на величину \(a\ ,\) масштабирование \(y\)-координаты на величину \(b\ ,\) и поворот изображения относительно начала координат на угол \(\theta\) ( Гласс и Перес, 19 лет2 \тета}}{2}\]

Если собственные значения чисто мнимые числа, то преобразование соответствует повороту; если собственные значения — комплексные числа, то изображение представляет собой спираль, соответствующую фокусу; если собственные значения действительные с одним и тем же знаком, то изображение соответствует узлу в нелинейной динамике; а если собственные значения вещественные с разными знаками, то полученный гиперболический образ соответствует седловой точке. Если трансформация перемещает каждую точку слишком далеко от ее исходного положения, мы больше не можем воспринимать основную геометрию.

Рис. 2: Пример узоров на стекле. A , гиперболический или «седловой» шаблон, a=0,95/b=1,05/\(\theta\)=0. B , спиральный узор, a=1,05 / b=1,05 / \(\theta\)=5. C , концентрический или круговой узор, a=1 / b=1 / \(\theta\)=5. D , радиальный или звездообразный узор, a=1,05 / b=1,05 / \(\theta\)=0

Эти преобразования можно легко реализовать с помощью современных приложений компьютерной графики (см. Внешние ссылки ниже). На рис. 2 показано несколько изображений, созданных с помощью этого преобразования 1000 случайно расположенных точек, создающих гиперболическую (рис. 2А), спиральную (рис. 2В), концентрическую (рис. 2С) и радиальную (рис. 2D) геометрию.

Существует множество других способов модификации изображений для затруднения восприятия узоров (Glass and Switkes, 1973; Wilson and Wilkinson, 1998; Barlow and Berry, 2010). Некоторые из модификаций: части изображения могут быть удалены, каждая из коррелированных пар точек может быть сгенерирована с разным контрастом или другим цветом по отношению к фону, к преобразованию может быть добавлен случайный член, а также лишние пары точек. могут быть добавлены точки, которые не соответствуют преобразованию. Теоретическое понимание механизмов, лежащих в основе восприятия этих образов, должно позволить предсказать различные диапазоны параметров, которые приведут к восприятию паттерна в каждом из этих вариантов.

Физиологические основы восприятия

Стеклянные узоры содержат как локальные корреляции, так и глобальную структуру, которой можно манипулировать независимо друг от друга. Как отмечается в исходном описании этих паттернов, функция пространственной автокорреляции изображений улавливает локальную структуру. Локальные подсказки, присутствующие в паттернах Glass, довольно слабы, потому что каждая пара точек встроена в шумный и случайный фон, состоящий из других пар точек. Тем не менее из этих редких локальных сигналов возникает сильное восприятие глобальной формы. Это предполагает два этапа обработки: начальный этап, на котором обнаруживаются локальные сигналы, и второй этап обработки, на котором локальные сигналы должны быть интегрированы по всему изображению для достижения глобального восприятия.

Большинство физиологических интерпретаций восприятия паттернов Гласса были основаны на раннем описании Хьюбелем и Визелем (1962) структуры и характеристик реакции нейронов в зрительной коре. Они обнаружили класс нейронов, называемых «простыми клетками», которые были чувствительны к ориентации световых полос в определенной области зрительного пространства («рецептивное поле»). Кроме того, они демонстрировали «включенные» и «выключенные» подобласти своего рецептивного поля (чувствительные к приращению и уменьшению света соответственно). Другой класс клеток, «сложные клетки», также реагировал на продолговатые стимулы фиксированной ориентации, но с несколько большими рецептивными полями, которые реагируют на содержащуюся в них информацию более сложным образом. Они также определили столбчатую структуру в зрительной коре, в которой близлежащие нейроны имели тенденцию отдавать предпочтение одинаковой ориентации стимула, и это предпочтение плавно менялось в корковом пространстве. Хьюбел и Визель предложили иерархическую структуру, в которой сложные клетки получали входные данные от простых клеток, хотя продолжающиеся исследования схемы нейронов зрительной коры и их входных сигналов показали, что связи намного сложнее, чем можно описать этим простым описанием связи. см. обзор Priebe and Ferster, 2008).

Гласс (1969) предположил, что эта анатомическая структура может выполнять расчет локальной автокорреляционной функции. Две коррелированные точки, попавшие в возбуждающее рецептивное поле простой клетки, привели бы к возбуждению этой простой клетки. Кроме того, коррелированные точки рядом попадут в рецептивные поля простых клеток в том же столбце, тогда как некоррелированные рядом точки попадут в рецептивные поля клеток в других столбцах. Возникающее в результате сильное внутристолбцовое возбуждение сложных клеток может служить субстратом для обнаружения локальных автокорреляционных функций.

Рис. 3. В верхнем ряду показаны три образца стекла. A , Линейный или поступательный шаблон. B , Концентрический узор. C , Радиальный узор. В нижнем ряду увеличены небольшие части каждого шаблона (обозначенные серым прямоугольником). Несмотря на различные глобальные формы, локальная структура для всех трех паттернов кажется похожей на человека-наблюдателя и пример рецептивного поля V1 (показанного красным и зеленым цветом Габора).

Эта модель согласуется с последующими физиологическими исследованиями электрической активности нейронов в первичной зрительной коре (также известной как область V1) макак. Смит и др. (2002) зафиксировали потенциалы действия от отдельных нейронов в ответ на точечные узоры, созданные путем наложения случайного набора точек на себя после трансляции. Они обнаружили, что свойства рецептивного поля нейронов, измеренные с помощью ориентированных стимулов, предсказывали их предпочтение паттернов Гласса. Также было хорошее соответствие между экспериментально зарегистрированной активностью и теоретической моделью простых клеток, основанной на первоначальных предложениях Хьюбела и Визеля. Эта модель, в которой пары точек стимулируют рецептивные поля V1 в зависимости от их ориентации и разделения, успешно предсказывает ряд особенностей восприятия узора Гласса. Например, рассмотрим случай стекол с противоположной полярностью (где каждая пара точек имеет разный цвет или контраст). Здесь концентрический паттерн часто вызывает примерно ортогональное «радиальное» восприятие. Это можно объяснить с помощью такой простой модели: две точки противоположной полярности наиболее эффективно стимулируют нейрон, когда они ортогональны долям рецептивного поля и разделены пространственным периодом клетки (Smith et al., 2002). Потребуются дополнительные исследования, чтобы отличить модель, в которой нейроны V1 выполняют простую фильтрацию визуального стимула, от автокорреляции. Кроме того, нейроны в ранней зрительной коре, по-видимому, не способны сигнализировать о глобальной информации о форме, присутствующей в стимулах паттерна Glass (Smith et al., 2002; 2007), оставляя стадию интеграции восприятия паттерна Glass более высоким областям зрительной коры. Рисунок 3). Есть некоторые свидетельства того, что зрительная область V4 может служить, по крайней мере, частью этой стадии интеграции. Нейроны в области V4 избирательны в отношении концентрических, радиальных и крестообразных структур (Gallant et al., 19).93, 1996; Kobatake and Tanaka, 1994), как раз тот вид глобальной чувствительности к форме, который поддерживал бы восприятие паттернов Гласса.

Психофизические эксперименты подтверждают важность автокорреляции при обработке паттернов Гласса (Барлоу и Берри, 2010). В поддержку идеи о том, что колонка может играть решающую роль в зрительном восприятии, Цукер (2002) предположил, что возбуждающие взаимодействия между отдельными нейронами в данной «клике» клеток, все из которых имеют схожую специфичность ориентации и расположены в одной данного столбца, может играть важную роль в обнаружении контуров. В этой формулировке «клика» ячеек выполняет операции усреднения, необходимые для вычисления локальных автокорреляций. Альтернативный, хотя и не обязательно взаимоисключающий, подход к пониманию восприятия паттернов Гласса появился в виде нейросетевой модели восприятия границ и формы. Гроссберг и коллеги (Гроссберг и Минголла, 19 лет).85; Gove et al., 1995) включили в свою модель обратную связь сверху вниз, прямое взаимодействие снизу вверх и несколько уровней визуальной иерархии (таламус, V1, V2 и V4). Он способен давать объяснения и прогнозы для большого количества визуальных эффектов и иллюзий, включая узоры из стекла.

Независимо от исходного механизма вычисления статистики локального изображения паттерна Glass (локальные автокорреляции или другой метод), все же необходимо интегрировать информацию из разных областей изображения для формирования глобального восприятия. Психофизические исследования, проведенные Уилсоном и Уилкинсоном, ставят острые вопросы о природе обработки межстолбцовой информации. Частично удалив некоторые области коррелированных точечных изображений, они определили, что узоры с концентрической структурой (например, см. рис. 1 из Wilson et al., 19).97) легче воспринимались, чем другие типы коррелированных точечных изображений, за которыми следовали радиальные, а затем поступательные узоры. Поскольку локальная информация была одинаковой на разных изображениях, различия в способности воспринимать изображения будут связаны с этапами интеграции. Эти результаты были оспорены Дакином и Бексом (2002), которые утверждали, что форма окна, в котором отображались точечные изображения, играла важную роль в определении порогов обнаружения (см. Уилсон и Уилкинсон, 2003 и Дакин и Бекс, 2003). дальнейшее обсуждение). Однако в ряде последующих исследований была обнаружена дифференциальная чувствительность к глобальным формам как в психофизике человека (Seu and Ferrera, 2001; Badcock et al., 2005; Palomares et al., 2010; Khuu et al., 2011), так и в потенциалах скальпа (Seu and Ferrera, 2001; Badcock et al., 2005; Pei et al., 2005), что подтверждает первоначальные выводы Уилсона и Уилкинсона. Уилсон и др. (1997) предложили двухэтапную модель для учета своих результатов, в которой за начальным этапом ориентированной фильтрации (представляющим V1) следует выпрямление, а за вторым этапом фильтрации и интегрирования. Основываясь на своих психофизических данных, Уилсон и Викинсон предположили, что нейроны в области V4 являются вероятными кандидатами на участие в этом процессе интеграции (Уилсон и др., 1997; Уилсон и Уилкинсон, 1998). Эта модель дает правдоподобное объяснение средств, с помощью которых объединяется глобальная информация о форме, а также может объяснить различия в пороговых значениях среди различных шаблонов.

Функциональная магнитно-резонансная томография (фМРТ) позволяет измерять реакции одновременно по всей зрительной иерархии и является привлекательным средством изучения этапов обработки паттернов Гласса. Используя фМРТ у людей-наблюдателей, Ostwald et al. (2008) нашли поддержку идеи о том, что узоры Glass обрабатываются в два этапа. Они показали, что чувствительность к глобальной форме, присутствующей в паттернах Glass, опосредована более высокими зрительными областями, которые объединяют локальные сигналы ориентации, обеспечиваемые ранними зрительными областями. Однако есть некоторые свидетельства того, что чувствительность к кривизне и общей форме, присутствующая в паттернах Glass, существует уже в первичной зрительной коре (Mannion et al., 2009).; Мэннион и др., 2010; Мэннион и Клиффорд, 2011). Тем не менее, даже если нейроны в V1 и других ранних областях обладают некоторой избирательностью в отношении глобальных характеристик формы, существенная интеграция высшими областями коры необходима для поддержки полного восприятия паттернов Гласса.

В ситуации, когда точки относительно редки и малы, представление об изображении как об объединении нескольких пар точек, вероятно, является хорошим способом осмысления структуры изображения. Однако по мере увеличения плотности и размеров точек узоры Glass имеют вид полос, в которых полосы ориентированы вдоль траектории, раскрывающей основную структуру поля. Если шаблон не является полностью аддитивным (то есть все точки полностью контрастны, так что перекрывающиеся точки не создают в сумме области с более высоким контрастом, где они перекрываются), тогда простое интуитивное представление об обнаружении шаблона Glass может разрушиться. В динамических шаблонах стекла случайные положения точек обновляются во времени, чтобы создать быструю последовательность шаблонов, следующих одному и тому же правилу спаривания точек. Эти типы узоров не содержат когерентного сигнала движения, но предполагают «путь» движения, основанный на полосах, создаваемых точками. Эти сигналы движения достаточно сильны, чтобы влиять на восприятие движения психофизическими наблюдателями человека и обезьяны, а также на реакцию отдельных нейронов в зрительной коре макаки (Krekelberg et al. , 2003) и ЖИРНЫЙ сигнал фМРТ в зрительной коре человека (Krekelberg et al. ., 2005) в областях, специализирующихся на обработке движений.

Будущие задачи

Зрительная система удивительно хорошо воспринимает структуру в поле зрения и точно интерпретирует ее за очень короткое время. Хотя структура паттернов Glass обладает определенной элегантностью и простотой, что требует анализа, неясно, как изложенные механизмы могут быть более широко применимы для интерпретации более сложных изображений. Более того, приведенное выше обсуждение вычислений, выполняемых при восприятии этих изображений, упускает из виду особенности, которые, как мы знаем, важны для восприятия, включая движения глаз и обратные взаимодействия между различными областями зрительной системы. Хотя различные модели предполагают, что столбцы являются местом для вычисления локальных пространственных автокорреляционных функций, физиологические доказательства этого все еще отсутствуют. Кроме того, хотя высшие зрительные области коры были предложены в качестве места интеграции сигналов формы паттерна Glass, это не исследовалось на уровне отдельных нейронов.

История

Гласс защитил докторскую диссертацию в Чикагском университете в 1968 году, используя функции пространственно-временной корреляции для изучения «Теории атомных движений в простых жидкостях». Затем он приступил к постдокторскому обучению при поддержке NIH Fellowship на кафедре машинного интеллекта и восприятия Эдинбургского университета с целью применения методов, используемых в его докторской диссертации, для изучения визуального восприятия. Вскоре после его прибытия в Эдинбург руководитель Гласса Х. К. Лонге-Хиггинс вернулся из поездки, в ходе которой он узнал об интересном эксперименте, проведенном Эрихом Хартом (Harth, Beek, Pertile, Young, 1970). Возьмите чистый лист бумаги. Поместите это на ксерокс и сделайте копию. Теперь сделайте копию копии. Затем эта процедура повторяется, всегда создавая копию самой последней копии (см. рис. 9 в Harth et al., 1970).

Во время этой процедуры небольшие дефекты бумаги и пыль на оптике аппарата Xerox создавали шум, который в итоге приводил к изображению с большим количеством точек, которые мало менялись при последующих итерациях. (Существующие копировальные аппараты используют другие технологии, поэтому эксперимент уже не так легко воспроизвести). Чтобы проанализировать локальные тормозящие поля, ведущие к интересным пространственным структурам, Гласс сделал точки прозрачными для проецирования на стену с целью определения пространственной автокорреляционной функции точечных узоров. При этом Гласс отмечал круглые изображения, накладывая прозрачность точек на ксероксную копию точек с небольшим вращением (как на рис. 1В). Лонге-Хиггинс призвал Гласса описать результаты, появившиеся в журнале Nature в 1969. В оригинальной статье описан эффект, а также намечена возможная роль столбчатой ​​организации зрительной коры в зрительной обработке этих изображений (Glass, 1969). В течение следующего десятилетия Гласс и его коллеги написали две дополнительные статьи, описывающие дополнительные эффекты, которые могут быть получены при манипуляциях с точечными изображениями (Гласс и Перес, 1973, Гласс и Свиткес, 1976). Однако только в 1982 году Дэвид Марр назвал эти образы Стеклянными узорами в своем классическом тексте по зрительному восприятию (Marr, 19). 82), интерес к изображениям начал расти. На сегодняшний день эти паттерны использовались в десятках визуальных психофизических и электрофизиологических экспериментов, оказавшись особенно полезными при изучении восприятия формы.

Каталожные номера

• Badcock DR, Clifford CWG, Khuu SK (2005)Взаимодействия между сигналами яркости и контраста при обнаружении глобальной формы. Исследование зрения 45: 881-889.
• Барлоу Х., Берри Д.Л. (2010)Взаимная и автокорреляция в раннем зрении. Труды Королевского общества B: Biological Sciences 278: 2069-2075.
• Дакин С.К., Бекс П.Дж. (2002) Суммирование структуры концентрической ориентации: видеть стекло или окно? Vision Research 42: 2013-2020.
• Дакин С.К., Бекс П.Дж. (2003) Ответ Уилсону и Уилкинсону: доказательства глобальной обработки, но нет доказательств наличия специализированных детекторов при визуальной обработке узоров стекла. Исследования зрения 43: 565-566.
• Gallant JL, Braun J, Van Essen DC (1993) Избирательность для полярных, гиперболических и декартовых решеток в зрительной коре макак. Наука 259: 100-103.
• Gallant JL, Connor CE, Rakshit S, Lewis JW, Van Essen DC (1996) Нейронные реакции на полярные, гиперболические и декартовы решетки в области V4 обезьяны-макаки. Журнал нейрофизиологии 76: 2718-2739.
• Glass L (1969) Эффект муара от случайных точек. Природа 223: 578-580.
• Гласс Л., Перес Р. (1973)Восприятие интерференционных картин случайных точек. Природа 246: 360-362.
• Гласс Л., Свиткес Э. (1976) Распознавание образов у ​​людей: корреляции, которые невозможно воспринять. Восприятие 1: 67-72.
• Glass L (2002) Глядя на точки. Mathematics Intelligencer 24, № 4: 37-43.
• Гоув А., Гроссберг С., Минголла Э. (1995) Восприятие яркости, иллюзорные контуры и кортикогенная обратная связь. Визуальная неврология 12: 1027-1052.
• Гроссберг С., Минголла Э. (1985) Нейронная динамика перцептивной группировки: текстуры, границы и возникающие сегментации. Восприятие и психофизика 38: 141-171.
• Харт Э. , Бик Б., Пертиле Г., Янг Ф. (1970)Стабилизация сигнала и подавление шума в нейронных системах. Кибернетика 7: 112-122.
• Хьюбел, Д.Х., Визель, Теннесси. (1962) Рецептивные поля, бинокулярное взаимодействие и функциональная архитектура зрительной коры кошек. Журнал физиологии (Лондон) 160: 106-154.
• Хуу С.К., Морленд А., Фу Дж. (2011) Роль информации о форме из затенения в восприятии локальной и глобальной формы в стеклянных узорах. Журнал Видения 11(7):20: 1-13
• Кобатаке Э., Танака К. (1994)Избирательность нейронов к сложным объектам в вентральном зрительном пути коры головного мозга макаки. Журнал нейрофизиологии 71: 856-867.
• Крекельберг Б., Данненберг С., Хоффман К.П., Бреммер Ф., Росс Дж. (2003) Нейронные корреляты подразумеваемого движения. Природа 424: 674-677.
• Крекельберг Б., Ватакис А., Курци З. (2005) Предполагаемое движение по форме в зрительной коре человека. Журнал нейрофизиологии 94: 4373-4386.
• Mannion DJ, McDonald JS, Clifford CWG (2009)Распознавание структуры локальной ориентации спиральных узоров Glass на ранних стадиях зрительной коры головного мозга человека. НейроИзображение 46: 511-515.
• Mannion DJ, McDonald JS, Clifford CWG (2010)Влияние глобальной формы на анизотропию локальной ориентации в зрительной коре человека. НейроИзображение 52: 600-605.
• Mannion DJ, Clifford CWG (2011)Корковая и поведенческая чувствительность к эксцентрической полярной форме. Журнал Видения 11(6):17: 1-9.
• Марр Д. (1982) Видение, Фриман, Сан-Франциско.
• Оствальд Д., Лам Дж. М., Ли С., Курци З. (2008) Нейронное кодирование глобальной формы в зрительной коре человека. Журнал нейрофизиологии 99: 2456-2469.
• Паломарес М., Петтер М., Вилдавски В., Хоу С., Норсия А. (2010) Соединение точек: как локальная структура влияет на глобальную интеграцию младенцев. Журнал когнитивной неврологии 22: 1557-1569.
• Pei F, Pettet MW, Vildaviski VY, Norcia AM (2005) Потенциалы, связанные с событиями, показывают конфигурационную специфичность обработки глобальных форм. Нейроотчет 16: 1427-1430.
• Priebe NJ, Ferster D (2008)Торможение, порог спайка и избирательность стимула в первичной зрительной коре.