想给某个同学传输秘密的信息,同时让别人猜不出你传输的内容吗? 今天教大家用饮料瓶传输秘密信息的方法。 关键概念 歪像 材料和工具 一听可乐 笔 纸 打印机(最好能彩打) 操作步骤 1. 在 把科学带回家 后台回复 可乐,得到模版3份,各打印一份出来。看看它们是什么怪物? 2. 现在你可以把可乐放在打印出来的图片中央的圆圈里面,看看可乐瓶上出现了什么? 实验原理 奇怪吧,一个怪物倒映在可乐瓶上的图像,居然变成了一只小猫。 这种能让物体变形的镜子叫做歪像镜(anamorphic mirror)。在我们的实验中,歪像镜就是可乐罐子。 平面镜反射出来的图像当然和原本物体的大小一样,而且也不会变形扭曲。但是在圆柱形的镜子里,就比如可乐罐子,物体的镜像就会变形扭曲。 直线在圆柱形的镜子里就会变成曲线。这种变形在光学上就叫做歪像(anamorphosis)。 歪像有两种,除了圆柱形曲面镜形成的反射歪像(catoptric)以外,还有一种是透视投影(perspective, oblique anamorphosis),也叫倾斜歪像。 顾名思义,透视投影就是把一个物体投影到一个倾斜的平面上的画法。经过透视投影处理后,图像从正面看被拉长拉宽了。但是如果斜着看,图像就会和原本一样。 达芬奇就是歪像的早期实践者之一。他画的 Leonardo's Eye (雷奥纳多的眼睛)就是一个应用透视投影歪像的好例子。 ▲ 从正面看(上),和侧着看(下),达芬奇的 Leonardo's Eye 会出现不同的视觉效果 世界著名的史前洞穴壁画——法国拉斯科洞窟壁画也用到了透视投影歪像的技巧。作画的原始人应该意识到了,欣赏壁画的最佳角度和壁画平面并不垂直,因此作画时要将图案稍微拉伸扭曲。 ▲ 法国拉斯科洞窟壁画 后来,许多画家也尝试用歪像来表达世界的奇特和视角的主观性。 也有许多人了解到,歪像是一种具有隐秘性的视觉技术,如果不配合一个恰当的歪像镜,外人无法猜测画家到底画的是什么。 ▲ 仅凭纸上的图案,你能猜出画的是谁吗? 因为歪像的特殊性,它在历史上曾被当作一种特殊的加密法,用来储存敏感信息。 比如18世纪时,一些拥护不列颠篡位者查尔斯·爱德华·斯图亚特的人就把他的画像画成了歪像,这样不明就里的人猜不出画的是谁。而在斯图亚特失败后,持有这类歪像的人就被视为叛国分子。 ▲ 小汉斯·霍尔拜因绘制的名画《出访英国宫廷的法国大使》(The Ambassadors)中,下方的奇怪白色图案是歪像,必须要用凸面镜才能看出画的是一个骷髅。 后来在19世纪,歪像逐渐成为孩子们家中的玩具。最近一些艺术家使歪像重新焕发了生机,他们创作了各式各样的歪像雕塑和艺术装置。 ▲ 歪像雕塑。没有歪像镜,根本猜不出雕的是什么。 如果你想要给同学写一张秘密的字条,可以把秘密信号写在打印出来的另外一个格子模版上。 具体怎么写才可以正好在可乐瓶上倒映出正常的文字呢? 很简单。打印出来的格子就是一个正方形网格的变形。它的每个扭曲的格子都正好对应着一个正常形状的方格。因此只要在相应的歪像格子里涂上颜色,经过可乐瓶倒影后,它就会变成正常的文字了。 用这种方法,你可以在打印的模版上涂一个L出来。如果把格子变得更细密,你就可以画出更加精致的图案和符号。 赶紧试一试,给同学留一个只有你们俩才明白意义的字条吧! |
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