Продавец воздуха. Чудесное око

– Не точь-в-точь, – поправил Ларичкин. Он был зол на эту лекцию о вещах, давно известных. – Луч света кое-что теряет в силе. Кроме того…

– Ну, конечно, – согласился Филинов, – при всякой передаче энергии приходится иметь дело с потерями. И наша цель – свести их к минимуму. Но вы не перебивайте меня. Ведь я поставил задачу уяснить себе… то есть вам, основное. – И он продолжал: – Таким образом, луч света может быть передан в другое место с помощью электричества. Казалось бы, что и передача изображений по радио нетрудна. Поставь человека лицом к фотоэлементу, освети посильнее лицо, и свет, отраженный от обличья, попадет в фотоэлемент, возбудит ток, ток поступит в иное место, там он превратится в свет – и вот перед вами на экране изображение человека. А на самом деле что мы имеем? Не изображение лица, а световое пятно, не более. Почему? Уже и на этот, казалось бы, простой вопрос не так легко ответить. Тут нам придется подумать о том, как мы вообще видим, как устроено наше зрение.

Почему мы видим? И при каких условиях? Мы видим предметы только потому, что на них есть светотени. Во тьме все укрыто абсолютной «тенью», все черно, и мы не видим. Однако и при ярком свете мы также ничего не видели бы, если бы исчезли тени. Все ослепительно блестело бы, слепило бы глаза. И только. Иногда неопытные фотографы усаживают фотографируемого против сильного источника света. Тени почти исчезают, и на карточке вместо лица получается «блин». Черты лица почти невозможно различить. А света ведь было больше, чем надо! Если бы у нас, как и на Луне, не было атмосферы, то все предметы, стоящие в тени, абсолютно исчезли бы из поля нашего зрения, а предмет, освещенный наполовину, казался бы нам разрезанной надвое фотографией. Наше зрение приспособлено к земным условиям, где благодаря атмосфере мы располагаем неисчислимым множеством теней и полутеней. Возьмем лицо человека, освещенное сбоку. Мы видим это лицо. Однако в действительности мы видим огромное количество различно освещенных точек – и не потому только, что точки освещены неравномерно, а еще и потому, что лицо неодинаково поглощает и отражает лучи света.

Луч, упавший на черную, словно сажей нарисованную бровь, почти целиком поглощается, а бледная щека отразит свет полностью. Но и на этой щеке будет немало отдельных точек, которые неодинаково отразят свет. Каждая точка лица посылает в наш глаз отдельный луч, и лучи эти разной силы. Кое-какие точки и совсем не посылают лучей. Все лучи сходятся в нашем глазном «объективе» – зрачке, а затем, преломившись, вновь расходятся – точь-в-точь как в объективе фотоаппарата! Но отображение возникает не на «матовой пластинке», а на глазной сетчатке. Последняя состоит из огромного числа отдельных колбочек, и каждая колбочка имеет свой «провод» – нерв, передающий изображение в мозг. Посмотрите в микроскоп на глаз мухи. Там это отчетливее видно. Глаз мухи подобен сотам. Это не один, а сотни шестигранных глазков. И на каждый из них попадает лишь один луч – сильный или слабый. Наша сетчатка представляет собой нечто вроде доски для мозаики с готовыми ямочками, в которые можно вставлять камешки первого попавшегося цвета. Совокупность этих «разноцветных», вернее, разносветных камешков и создает общую картину, будь это лицо или какой-либо иной предмет.

А фотоэлемент не имеет «сетчатки». Фотоэлемент – это только одна колбочка нашей сетчатки, это только одна ячейка глаза мухи. Если бы муха могла закрыть все ячейки своего глаза, кроме одной, то в эту ячейку попадала бы или одна световая точка, или среднее арифметическое всех лучей. И муха видела бы лишь одно пятно. Вот такое же среднее арифметическое всех лучей получает и фотоэлемент от освещенного лица человека. И отражает он только одно пятно.

Но как же в таком случае передать изображение лица? Человеческий глаз не переделаешь, а фотоэлемент, если на него падают все лучи, отраженные лицом человека, может передавать только световое пятно. Невозможно! Но отдельные точки на лице, резко освещенные, передать можно. Если прикрыть освещенное лицо экраном и в экране сделать небольшую дырочку, которая, скажем, пропускает световой луч только от одной точки лица, то этот луч, не смешиваясь с другими, попадает на фотоэлемент и вызывает соответствующий ток, который можно передать и вновь превратить в точку света. Если мы эту дырочку в экране поместим против ярко освещенной точки на носу, то яркий луч вызовет и ток соответствующей силы, а значит, и на принимающем экране вспыхнет более яркая точка. Если же дырочка окажется против затененной точки лица, то и на экране она отразится более темным пятном.