|| + Join mailing list

Sept. 28, 2006: Nog niet zo lang geleden, voor er elektrisch licht was, vertrouwden boeren op maanlicht om de herfstoogst binnen te halen. Omdat alles tegelijk rijpte, was er te veel werk te doen om bij zonsondergang te stoppen. Een heldere volle maan – een “oogstmaan” – zorgde ervoor dat het werk tot diep in de nacht door kon gaan.

Het maanlicht was welkom, maar zoals elke boer je kan vertellen, was het vreemd spul. Hoe dat zo? Kijk zelf maar. De Oogstmaan van 2006 komt op 6 oktober op, en als u goed oplet, zult u een paar raadselachtige dingen opmerken:

1. Maanlicht steelt kleur van alles wat het aanraakt. Kijk naar een roos. In het volle maanlicht is de bloem helder verlicht en werpt zelfs een schaduw, maar het rood is verdwenen, vervangen door grijstinten. In feite is het hele landschap zo. Het is een beetje alsof je de wereld ziet door een oud zwart-wit TV-toestel.

juist: De Oogstmaan van 2005. Photo credit: Sr. Fins Eirexas van Pobra do Caramiñal, Galiza, Spain.

“Maan tuinen” maken gebruik van deze 1950-kwaliteit van het maanlicht in het voordeel. Witte of zilveren bloemen die ’s nachts bloeien zijn zowel geurig als levendig onder een volle maan. Favorieten zijn onder meer Four-O’clocks, Moonflower Vines, Angel’s Trumpets-maar zelden rode rozen.

Schrijf u in voor EXPRESS SCIENCE NEWS levering

2. Als u lang genoeg naar het grijze landschap staart, wordt het blauw. De beste plek om dit effect te zien, dat de “blauwverschuiving” of “Purkinje-verschuiving” wordt genoemd naar de 19e-eeuwse wetenschapper Johannes Purkinje die het voor het eerst beschreef, is op het platteland ver van kunstlicht. Als je ogen maximaal aan het donker zijn aangepast, verschijnt het blauw. Filmproducenten plaatsen vaak een blauw filter over de lens wanneer ze nachtscènes filmen om een natuurlijker gevoel te creëren, en kunstenaars voegen om dezelfde reden blauw toe aan schilderijen van nachtlandschappen. Maar als je naar de volle maan kijkt, is die zeker niet blauw. (Opmerking: Fijne as van vulkanen of bosbranden kan manen blauw kleuren, maar dat is een ander verhaal.)

3. Maanlicht laat je niet lezen. Sla een boek open onder de volle maan. Op het eerste gezicht lijkt de pagina helder genoeg. Maar als je de woorden probeert te ontcijferen, lukt dat niet. Bovendien, als je te lang naar een woord staart, kan het vervagen. Maanlicht vertroebelt niet alleen je zicht, maar maakt ook een kleine blinde vlek. (Nog een opmerking: zoals met alles wat menselijk is, zijn er uitzonderingen. Sommige mensen hebben extra gevoelige kegeltjes of een extra portie staafjes waardoor ze wel kunnen lezen in het felste maanlicht.)

Dit is allemaal heel vreemd. Maanlicht, vergeet niet, is niet meer exotisch dan zonlicht weerkaatst door het stoffige oppervlak van de maan. Het enige verschil is de intensiteit: Maanlicht is ongeveer 400.000 keer zwakker dan direct zonlicht.

Dus wat maken we van dit alles? Het antwoord ligt in het oog van de toeschouwer. Het menselijk netvlies is verantwoordelijk.

Het netvlies is als een organische digitale camera met twee soorten pixels: staafjes en kegeltjes. Kegeltjes stellen ons in staat kleuren (rode rozen) en fijne details (woorden in een boek) te zien, maar ze werken alleen bij helder licht. Na zonsondergang nemen de staafjes het over.

De staafjes zijn wonderbaarlijk gevoelig (1000 maal gevoeliger dan de kegeltjes) en zijn verantwoordelijk voor ons nachtzicht. Volgens sommige rapporten kunnen staafjes slechts een enkel foton licht waarnemen! Er is maar één nadeel: staafjes zijn kleurenblind. Rozen zien er ’s nachts dus grijs uit.

Als staafjes zo gevoelig zijn, waarom kunnen we ze dan niet gebruiken om bij maanlicht te lezen? Het probleem is dat staafjes bijna geheel ontbreken in een centraal deel van het netvlies, de fovea, dat de hersenen gebruiken om te lezen. De fovea is dichtbevolkt met kegeltjes, zodat we overdag kunnen lezen. s Nachts echter, wordt de fovea een blinde vlek. Het resterende perifere zicht is niet scherp genoeg om afzonderlijke letters en woorden te onderscheiden.

Ten slotte komen we bij de blauwverschuiving. Kijk eens naar deze passage uit een nummer uit 2004 van het Journal of Vision:

“Opgemerkt dient te worden dat de waarneming van blauwe kleur of welke kleur dan ook in een zuiver maanverlichte omgeving verrassend is, gezien het feit dat de lichtintensiteit onder de detectiedrempel voor kegeltjescellen ligt. Dus als de kegeltjes niet gestimuleerd worden, hoe kunnen we dan de blauwheid waarnemen?” — “Modeling Blueshift in Moonlit Scenes using Rod-Cone Interaction” door Saad M. Khan en Sumanta N. Pattanaik, University of Central Florida.

De auteurs van de studie stelden verder een bio-elektrische verklaring voor – namelijk dat signalen van staafjes kunnen overlopen naar aangrenzende blauwgevoelige kegeltjes bij vollemaanverlichting (zie het diagram, rechts). Dit zou een illusie van blauw creëren. “Helaas”, zeggen ze, “is er nog geen direct fysiologisch bewijs beschikbaar om de hypothese te ondersteunen of te ontkrachten.”

Er zijn dus nog steeds enkele mysteries in het maanlicht. Zoek ze op 6 oktober onder de Oogstmaan.

Caveat Lunar: In dit verhaal worden enkele generalisaties gemaakt over wat mensen ’s nachts kunnen zien, maar zoals met alles wat menselijk is, zijn er uitzonderingen: Sommige mensen kunnen lezen bij maanlicht; anderen hebben geen moeite de rode bloemblaadjes van een maanverlichte roos te zien. Deze mensen hebben een “maanzicht”, versterkt door een extra portie staafjes of ongewoon gevoelige kegeltjes. Bent u één van hen?

Auteur: Dr. Tony Phillips Editor: Dr. Tony Phillips | Credit: Science@NASA

Meer bij het verhaal…

Meer informatie over de Moonlight blueshift:

De blauwverschuiving wordt soms toegeschreven aan de spectrale respons van staafjes. Hoewel staafjes nominaal kleurenblind zijn, reageren ze niet op alle kleuren in gelijke mate: Staafjes zijn gevoeliger voor blauw-groene fotonen en minder gevoelig voor rode fotonen. U kunt dit zien in uw maanverlichte roos. Overdag domineert de rode bloem de groene bladeren. s Nachts is de situatie omgekeerd. De groene bladeren zijn levendiger dan de rode bloem.

Hoe dan ook welk deel van de roos het meest opvalt, het geheel is nog steeds grijs. Dat komt omdat de staafjes geen mechanisme hebben om kleuren van elkaar te scheiden. We krijgen alleen grijstinten.

De staafjes kunnen kleuren onderscheiden omdat er drie soorten zijn: roodgevoelig, groengevoelig en blauwgevoelig. De hersenen kunnen de kleur van een voorwerp bepalen door te zien welk soort kegeltje het meest wordt gestimuleerd.

Rods daarentegen zijn er maar in één variëteit: monochromatisch, hetgeen ons terugbrengt bij het mysterie van de blauwverschuiving. Als staafjes geen kleuren kunnen onderscheiden, hoe registreren de hersenen dan een blauw in plaats van een grijs landschap? Khan en Pattanaik’s hypothese van staafsignalen die “bloeden” in aangrenzende blauwgevoelige kegels biedt een mogelijke maar niet geteste verklaring.

Data en tijden: De Maan is vol op 7 okt om 0313 UT of 11:13 pm EDT op 6 okt: Maanfasekalender.

Web Links:

Het oog en nachtzicht — uit het USAF Special Report, AL-SR-1992-0002, “Night Vision Manual for the Flight Surgeon”, geschreven door Robert E. Miller II, Col, USAF, (RET) en Thomas J. Tredici, Col, USAF, (RET)

Webvision — The organization of the Retina and the Visual System

The Purkinje shift — (Wikipedia)

Rods and Cones — (Hyperphysics)

Night Rendering — a study of moonlight in art and computer graphics

What do dogs see? — (Journal of Veterinary Medicine)

How Vision Works — (HowStuffWorks)

The Vision for Space Exploration