Door M. Bossers CSI (Docent Cinematografie en Camera)
Introductie
De meeste mensen hebben twee ogen.
Het is een algemeen geaccepteerde misvatting dat deze twee ogen ervoor zorgen, dat we de wereld om ons heen kunnen zien. In dit hoofdstuk (en de komende) hoop ik u te mogen verklaren waarom er maar liefst twee foutieve aannames in die gedachtegang schuilgaan.
Om te beginnen, kijkt u voornamelijk met een oog, niet met beide.
Uw hersenen hebben al vrij vroeg in uw ontwikkeling een “lievelingsoog” gekozen, vaak op basis van pure toeval. De informatie van dat oog wordt door uw hersenen verwerkt tot een “beeld”, met name bij richten, mikken of kijken door een opening (zoals door een viewfinder bij camerawerk). Het andere oog doet wel wat mee, maar uw hersenen hebben een duidelijke voorkeur.
We noemen dat principe “dominantie” (sighting dominance en ocular dominance columns).
Bij twee derde van de bevolking is het rechter oog dominant, bij een klein gedeelte van de bevolking het linker oog en bij een nog kleiner gedeelte is er geen sprake van dominantie.
We kunnen dus stellen dat de meeste mensen voornamelijk met het rechteroog kijken.
Overigens heeft dominantie weinig te maken met links- of rechtshandigheid. Het kan zeer wel zijn, dat u met uw linkerhand schrijft, maar toch een rechter dominant oog heeft.
U kunt vrij eenvoudig nagaan welk oog bij u dominant is; kijk met twee ogen open naar een object in de verte, maak met uw duim en wijsvinger een kijkgaatje en plaats het op het object. Als u uw linkeroog sluit en het object bevindt zich nog steeds in het kijkgaatje, is het rechteroog dominant, zo niet; dan is uw linkeroog dat.
Mocht u inderdaad tot de bijzondere, kleine, groep mensen behoren van “links dominanten”, dan wordt er in de cinematografie rekening met u gehouden: een optische viewfinder van een cinema-camera kan vaak eenvoudig worden aangepast om links of rechts van de camera te worden gebruikt. En de verstelbaarheid van elektronische viewfinders is daar evenzeer groot.
Anders is het in de televisie of videowereld, ben ik bang.
Daar worden links-dominanten gediscrimineerd !
U dient met uw rechteroog door de viewfinder van een camera te kijken en dat kost links-dominanten meer moeite. Het rechter oog is door de hersenen een leven lang genegeerd, waardoor het wat “lui” is geworden en het langer duurt, voordat het scherp stelt. Het kijken met dat oog door de viewfinder kost dan dus meer energie. Maar wanhoop niet: als u tijdens het camerawerk uw linkeroog sluit, worden de hersenen gedwongen, het rechteroog serieus te nemen en zal het worden getraind. Het duurt even, maar uiteindelijk kunt u prima met uw rechteroog werken.
Wellicht rijst inmiddels de vraag; “als ik voornamelijk met èèn oog kijk, waarom heb ik er dan twee ?”
Veelal wordt er gedacht dat we twee ogen nodig hebben om diepte te zien. En dat is, zij het slechts ten dele, waar.
Dieptevisie
Het verschil tussen de twee beelden van uw ogen, iets wat we binoculaire dispariteit noemen, draagt inderdaad iets bij aan het dieptebeeld. Maar ook het feit dat beide ogen een hoek aannemen ten opzichte van een onderwerp (convergeren) kan uw hersenen een inschatting maken op wat voor afstand het onderwerp zich, ongeveer, van u bevindt.
Is het een kleine hoek (staan de ogen nagenoeg parallel), dan staat een onderwerp ver weg, wordt de hoek groter, dan is het onderwerp dichtbij (en kijkt u scheel). 
Dit principe wordt exact zo gebruikt bij het creëren van een 3D filmbeeld.
Hierbij wordt gebruik gemaakt van twee camera’s, die we convergeren ten opzichte van een onderwerp. Het wordt, uiteraard, een ingewikkeld proces wanneer acteurs en camera’s bewegen, omdat we bij iedere afstand tot een onderwerp feitelijk een andere convergentie nodig hebben. Zoals focus, diafragma, zoom en camerabeweging dienen te worden bediend, komt er dus een extra handeling en functie op de set bij.
Een uitdaging is ook, om de twee lenzen op de juiste afstand, zes centimeter, van elkaar te plaatsen, wat de gemiddelde afstand tussen onze menselijke ogen is. Cinema-lenzen zijn, om reden van focusnauwkeurigheid, vrij groot van diameter. Het is in veel gevallen dan ook onmogelijk om de camera’s naast elkaar te plaatsen, omdat de afstand tussen de lenzen dan groter zou zijn dan de zes centimeter. Vandaar dat er bij 3D filmproductie gebruik gemaakt wordt van beamsplitters (zie de afbeelding hieronder) met een spiegelende glasplaat, waarbij een camera door het glas opneemt en de andere het gereflecteerde beeld. Met deze techniek zijn alle gangbare convergenties mogelijk.
3D Filmregistratie
3d film, is, overigens, totaal niet een nieuw fenomeen; al vanaf de jaren 20 van de vorige eeuw werd hiermee geëxperimenteerd. (The Power of Love, vertoond in 1922, wordt algemeen genoemd als de eerste 3D speelfilm). In cartoons of bij korte films werd dan gebruik gemaakt van de zogenaamde anaglyph-methode, waarbij een groen (later cyaan) en een rood beeld over elkaar worden getoond. Kijkers droegen een bril met rode en groene glazen, waardoor het ene oog enkel het groen beeld kreeg te zien en het andere het rode. Het nadeel aan deze techniek is echter, dat beide ogen even belangrijk dienen te zijn bij het vormen van het totaalbeeld (wat, gezien het principe van dominantie, overwegend niet zo is) en dat kleuren niet natuurlijk overkomen.
De meeste 3D films waren dan ook niet in kleur, maar monochroom, waarbij de rood en groen tint enkel bedoeld was om diepte te creëren. Het werd in die tijd vooral als effect voor amateurfilmers gezien, niet als serieuze techniek voor lange speelfilms.
In de jaren 30 en 40 van de vorige eeuw had de filmindustrie überhaupt weinig interesse in 3D technieken; bioscoopbezoek was wereldwijd een favoriete tijdsbesteding en pas in de jaren 50, toen film een geduchte concurrent kreeg (televisie), werd het een belangrijke manier om een andere beleving te geven. Dit commercieel inzetten van 3D techniek zagen we overigens vaak in de afgelopen jaren terugkeren.
Orson Welles en Arch Oboler
Orson Welles
Op 30 oktober 1938, Halloween, werd een muziekprogramma van CBS ruw onderbroken door verschillende nieuwsberichten, waarin een journalist meldde dat wezens van Mars in New Jersey waren geland en met buitenaardse machines een aanval op Amerika uitvoerden. Er ontstond, volgens de kranten die er verslag van dedemn, enorme paniek onder de luisteraars. Massaal vluchtten ze uit de steden, met weinig hoop, het vege lijf nog te kunnen redden. Waarschijnlijk hadden ze het begin van de uitzending niet gehoord, waarin regisseur en stem-acteur Orson Welles uitlegde dat “The War of The Worlds” een hoorspel was naar het gelijknamige verhaal van Herbert George Wells. Later bleek dat de kranten de massale landelijke paniek sterk hadden overdreven, maar er waren zeker geïsoleerde paniekgevallen…
Na de uitzending en de commotie daaromheen, was de 24-jarige Welles direct wereldberoemd en duurde het niet lang voordat filmstudio RKO-radio pictures hem een contract aanbood met complete artistieke vrijheid, wat een unicum was in die tijd. Maar wonderkind Welles oversteeg zelfs alle verwachtingen toen hij in 1941 majestueus debuteerde met het meesterwerk Citizen Kane, een film die door veel critici, fans en filmmakers nog steeds als “beste film aller tijden” wordt beschouwd en hem een Oscar voor het screenplay opleverde. De film gaat over de zoektocht van een journalist naar de betekenis van het laatste woord (“Rosebud”) dat Charles Kane, de hoofdpersonage, op zijn sterfbed fluisterde. De journalist leert na verschillende gesprekken met kennissen van Kane, de overleden krantenmagnaat steeds beter kennen en realiseert zich dat de zoektocht nutteloos is; de betekenis van een enkel woord kan nooit invulling geven aan de complexiteit van een heel mensenleven. Een prachtig inhoudelijk gelaagde film, dus, met evenzeer prachtige cameraposities, beweging, decors, belichting en composities. Ik kan hem u van harte aanbevelen !
Maar wat hebben Citizen Kane als film of Orson Welles als regisseur dan met 3D van doen ?
Niets. Totaal niets. Maar het enorme succes van Welles maakte wel, dat een collega hoorspelregisseur, Arch Oboler, van dezelfde studio ook de kans kreeg filmscripts te ontwikkelen en uiteindelijk te regisseren. En Arch Oboler heeft alles te maken met 3D, zoals u zult merken.
Arch Oboler
Waarschijnlijk ging RKO ervan uit dat Oboler, die evenals Welles grote faam had verworven als schrijver en regisseur van science-fiction en horror hoorspelen, zoals “Lights Out”, even succesvol als Welles zou zijn in het maken van films. Op zich niet vreemd gedacht, aangezien hij, in zijn radio-periode, zich een geducht en waardig concurrent van Welles had getoond.
Maar bij de genialiteit en kunstzinnigheid van Welles’ filmdebuut zou een ieder verbleken. En toch zeker Oboler, voor wie middelmatigheid al een prestatie bleek te zijn. De films die hij schreef, produceerde of regisseerde kregen slechte kritieken en afgezien van enig commercieel succes blonken ze niet uit in creatieve visie, plot of dialoog.
Gefrustreerd brak hij met de filmstudio’s en ging als onafhankelijk filmmaker verder.
Zonder de steun van de studio’s, op de rand van faillissement en immer in de schaduw van het genie Welles was het, eind jaren 40, voor hem persoonlijk noodzaak geworden een filmsucces te creëren. En dat in een tijd waar de woorden “film” en “succes” sowieso steeds minder in dezelfde zin werden gebruikt. Vanwege de populariteit van de televisie was het bioscoopbezoek tussen 1940 en 1950 enorm teruggelopen.
Gelukkig voor Oboler (en de filmindustrie) leerde hij cameraman Friend Baker kennen. Baker had net een nieuwe projectietechniek ontwikkeld, in samenwerking met oogarts Julian Gunzburg die hiermee staar hoopte te kunnen genezen. Die hoop vervloog snel, maar broer Milton Gunzburg, scenarioschrijver voor MGM, raakte erdoor gefascineerd, zag mogelijkheden voor toepassing in de filmbranche en richtte hiertoe het bedrijf “Natural Vision” op.
Bij Natural Vision werden twee projectoren gebruikt, die elke een kopie van de film projecteerden door lineaire polarisatiefilters. Het ene beeld werd in +45 graden gepolariseerd, het andere in -45 graden. Kijkers kregen een bril met gelijkwaardig lineair gepolariseerde glazen, waardoor het ene oog enkel het +45graden beeld kreeg en het andere oog het -45graden beeld.
Lange tijd probeerde Gunzburg de door hem gepatenteerde techniek te verhuren aan de grotere filmstudio’s, met weinig succes. Enkel MGM nam enige tijd een optie maar zag er uiteindelijk toch vanaf. Toen Gunzburg de onafhankelijke filmmaker Oboler ontmoette, stond er dus voor beide heren voldoende op het spel om met elkaar in zee te gaan.
Ze sloten een deal, waarbij Oboler de techniek gratis mocht gebruiken voor twee films. Hij maakte zo de eerste lange 3D kleuren speelfilm, Bwana Devil (1952) in Natural Vision, waarbij Gunzburg de opbrengst van de 3D brillen opstreek.
Inhoudelijk was deze film, zoals u inmiddels van Oboler zou verwachten, op alle fronten buitengewoon middelmatig. Maar wat de film aan inhoudelijke diepgang miste, maakte de 3D diepte dubbel en dwars goed ! Bwana Devil trok zo enorm veel bezoekers en genereerde zoveel inkomsten, dat United Artists al vrij snel de rechten kocht en de film wereldwijd uitbracht. Eindelijk had Arch Oboler dan zijn –voornamelijk financieel- succes! De grote filmstudio’s aarzelden niet langer en zetten nu ook massaal in op 3D. Bioscopen stroomden weer vol en kijkers genoten van de ene 3D film na de andere, zoals It Came from Outer Space en House of Wax. Eindelijk was de terugloop van het bioscoopbezoek gestagneerd en leek de industrie gered.
Maar Natural Vision 3D filmprojectie was vrij lastig; de twee projectoren dienden exact goed afgesteld te worden en de twee films mochten niet (gaan) afwijken in kwaliteit. Het was een hele opgave voor de bioscoop-exploitanten en projector-operators, die in veel gevallen slecht werk leverden.
Al snel begonnen critici en kijkers dan ook te klagen hoofdpijn, duizeligheid, over de kwaliteit van het beeld in algemene zin en dat van de dieptebeleving in het bijzonder. Hierdoor werd 3D halverwege de jaren 50 steeds minder populair en richtten producenten en exploitanten zich op andere manieren om het bioscoopbezoek te behouden, zoals Cinemascope (een breed aspect-ratio) en stereogeluid. En waar 3D een tijdelijke oplossing bleek, werd de echte redding voor de filmindustrie juist de samenwerking met de grote concurrent; de televisie.
De verkoop van uitzendrechten van films werd een voorname inkomstenbron.
Oboler bleef de techniek, die hem zoveel had opgeleverd, echter trouw en ontwikkelde zelfs een nieuwe variant; Spacevision, waarbij de twee beelden naast elkaar op een film werden geprint; iets wat we ‘single-strip’ noemen. Met deze techniek waren veel van de eerder genoemde nadelen opgelost. Maar de lastige Double-strip techniek had 3D-film inmiddels zo’n slechte naam bezorgd dat, net zoals Gunzburg tien jaar eerder, Oboler grote moeite had zijn Spacevision aan de film-studio’s te slijten. De enige geïnteresseerde was uiteindelijk sexfilm-producent Louis K. Sher die het wilde gebruiken voor zijn ondeugende B-film “The Stewardesses”. Oboler had, in de nadagen van zijn carrière wel weer behoefte aan succes, maar wilde zijn techniek niet geassocieerd zien met softporno. Een kardinale inschattingsfout… Allan Silliphant, die een soortgelijke single-strip methode “Stereovision” had ontwikkeld, stelde zijn techniek maar al te graag ter beschikking voor de film, indien hij het –onder pseudoniem- mocht regisseren.
Met 30 miljoen dollar (+) opbrengst tegen een budget van 100.000 dollar, werd het een van de meest winstgevende films ooit en werd Stereovision de standaard voor 3D-productie en -vertoning. De parmantige stewardessen brachten overigens niet dezelfde golf aan 3D films teweeg als Bwana Devil, twintig jaar eerder. Pas in de jaren tachtig, de jaren van de grote aktie- en avonturenfilms, toen de 3D techniek verder werd verfijnd door gebruik te maken van –bij voorbeeld- circulaire polarisatie en betere registratietechnieken zoals eerder genoemde beamsplitters, beleefde het een hernieuwde interesse die nooit meer volledig zou verdwijnen.
Na deze illustere geschiedenis van een creatief genie, een onafhankelijke B-film regisseur, een oogarts en een pornoproducent, zou u de gedachte kunnen bekruipen, dat binoculaire dispariteit de enige manier is om diepte te kunnen ervaren. Maar veel films worden nog steeds in 2D uitgebracht en veel kijkers prefereren dat zelfs ! Het 3D effect, hoe ingenieus ook, wordt dus niet in alle gevallen als wenselijk beschouwd. Het is met name het verschil in dominantie tussen de verschillende filmkijkers dat maakt, dat sommigen het effect nauwelijks zullen ervaren en er ondanks de verfijnde techniek nog steeds hinder van ondervinden.
Maar missen deze 2D-liefhebbers de diepte dan niet ?
Totaal niet ! De meeste diepte-informatie ontstaat namelijk door zaken die niets met uw twee ogen van doen hebben zoals; perspectief, schaduwwerking, superpositie, associatie, parallax en scherptediepte. Afgezien van het feit dat u wellicht wat meer diepte ziet met twee ogen, is het tweede oog dus niet noodzakelijk voor dieptebeleving en heeft iedere “2D” film wel degelijk veel diepte.
De vrij ontluisterende conclusie zou dus kunnen zijn, dat we een tweede oog, afgezien van dat beetje extra diepte-effect, vooral als reserve-onderdeel bij ons dragen, mocht er onverhoopt iets met ons belangrijkste, dominante, oog gebeuren. Nou is dat biologisch, wetenschappelijk niet geheel juist, want we weten dat dit oog wel degelijk iets bijdraagt aan je gezichtsveld, visuele stabiliteit en redundantie. Maar als we naar dieptevisie alleen kijken, dan vergelijk ik het graag met die populaire jongen die met jou en je klasgenootjes samen werkte aan een groepsopdracht. We vonden het leuk dat hij er was, soms zei hij ook nog iets zinnigs, maar als we eerlijk zouden zijn, zouden we hem ook niet missen als hij ging basketballen.
Dan nu verder met de tweede foutieve aanname: dat we onze ogen nodig hebben om te kunnen zien.
Zoals ik reeds een aantal maal schetste: uw hersenen maken op basis van aangeleverde informatie een beeld, interpreteren dit en ja, vervormen dit zelfs. In beginsel gaan ze er van uit dat ze deze informatie voornamelijk van uw ogen krijgen. We noemen dat “routing”. De informatie van uw ogen wordt via een specifieke route in een netwerk aan elektrische, corticale, verbindingen getransporteerd naar het achterste deel van uw hersenen dat verantwoordelijk is voor het maken van een beeld, de visuele cortex. Maar aan deze route zouden ook andere zintuigen kunnen worden verbonden, zoals gehoor en aanraking. Wat precies de informatie aanlevert, maken uw hersenen dus niet zoveel uit.
Zien met oren
Ik verwijs dan in eerste instantie graag naar de “koning van het Zien”; de vleermuis.
De vleermuis heeft een fenomenaal waardeloze reputatie. Voor een groot deel is dit te danken aan de Dracula-sage van Bram Stoker, waar hij als inspiratie dient voor een bloeddorstig wezen. Begrijpt u me niet verkeerd; er zijn inderdaad zogenaamde vampiervleermuizen die bloed drinken, maar die komen enkel in Zuid- en Midden-Amerika voor en drinken doorgaans niet het bloed van mensen maar van dieren. En dan ook nog in zeer beperkte hoeveelheid.
U heeft dus, zeker van overige vleermuizen, niets te vrezen, sterker zelfs; het zijn nuttige en fascinerende dieren. Nuttig, omdat ze enorme hoeveelheden muggen vangen (en dat zijn in mijn ogen pas echt bloeddorstige wezens) en fascinerend, omdat ze buitengewoon goed kunnen zien.
In tegenstelling tot wat vaak wordt aangenomen, zijn vleermuizen niet blind, sterker zelfs; ze hebben prima ogen die ze, in situaties wanneer er licht is, ook gebruiken. Maar als het donker is… zien ze op een totaal andere wijze.
Als ik ’s avonds laat op ons dakterras de sterrenhemel sta te bewonderen, zie ik ze als razendsnelle schaduwen langs de daken en tussen de huizen van de binnenstad scheren en iedere keer sta ik weer versteld dat ze niet tegen elkaar of iets anders vliegen. Vleermuizen zien in de duisternis dan ook niet met hun ogen, maar met behulp van wat we echolocatie noemen.
Terwijl een vleermuis vliegt, maakt hij geluid door lucht langs zijn stembanden te persen, zoals een mens ook geluid produceert. De geluidsgolf van een vleermuis is echter zeer kort (wat, zoals u weet, resulteert in een hoge frequentie), waardoor de toon zo hoog is, dat we het als mensen niet kunnen horen. Een vleermuis zelf wel. Het geluid reflecteert van de daken en huizen terug naar het oor van de vleermuis, die daardoor letterlijk een beeld ziet van de binnenstad en zo nergens tegenaan vliegt. Een vleermuis kijkt dan met zijn oren ! Het is voor ons moeilijk voor te stellen hoe dat beeld eruit ziet, maar waarschijnlijk komt een redelijk onscherp kleurloos beeld het dichtst in de buurt. Niet alleen vormen kunnen door echolocatie worden herkend, ook materialen; zo reflecteert het hout van een boom geluidstrillingen anders dan stenen.
Vleermuizen hebben dus een routing waarbij informatie van hun ogen EN hun oren naar het deel van hun hersenen dat verantwoordelijk is voor het maken van beeld, wordt geleid, afhankelijk van de lichtsituatie.
De routing van informatie is bij mensen ook niet een vaststaand gegeven. Net zoals wegen of rivieren omgeleid kunnen worden, kan de “informatieweg” van (voornamelijk) oog naar de hersenen, zij het met veel oefenen, ook worden omgeleid naar: van oren naar de hersenen, zoals bij de vleermuizen. We noemen dit ook wel neurale plasticiteit.
Een goed voorbeeld hiervan, vind ik, de heer Daniel Kish. Vanwege retinoblastoom, een kwaadaardige vorm van kanker in het oog, werden zijn ogen verwijderd toen hij nog geen jaar oud was. Daarmee werd hij een van de veertig miljoen mensen die we blinden noemen. U krijgt waarschijnlijk de neiging hem zielig te vinden, als hulpbehoevend te beschouwen en hem als niet-ziende te kwalificeren. Die houding ervaren de meeste blinden. Sterker zelfs; de meeste blinden wordt geleerd dit te accepteren en zichzelf als hulpbehoevend te beschouwen. Zo niet Daniel. Hij is allesbehalve zielig, heeft niet meer hulp nodig dan u of ik en… ziet prima. Zo reist hij zelfstandig de wereld over, maakt graag wandelingen in de natuur, soms over kronkelige zandpaden langs diepe afgronden en fietst zelfs zonder ongelukken te veroorzaken. Daniel ziet, net zoals vleermuizen, doormiddel van echolocatie; hij maakt klikgeluiden met zijn tong en krijgt daardoor een behoorlijk gedetailleerd beeld van de omgeving om hem heen. Hij is overigens geen supermens met supergehoor. Hij heeft zich deze techniek aangeleerd en daarmee de route van informatie in zijn hersenen omgeleid. Iets wat andere blinden (en niet-blinden) ook kunnen, al wordt het helaas niet aangemoedigd, omdat het voortdurend maken van klikgeluiden in onze maatschappij als sociaal minder wenselijk wordt beschouwd.
Zelfs al maakt u geen gebruik van echolocatie, ook bij u speelt het zintuig “gehoor” wel degelijk een rol bij het zien, meer nog dan u zich realiseert. Geluidseffecten in films doen scènes realistischer overkomen. Alles wat geen dialoog is of muziek, wordt achteraf gecreëerd. Wind, voetstappen, het ritselen van een jas, het openen van een deur. Deze geluidseffecten maken niet alleen dat u een scène als realistischer ervaart, maar dat u ook letterlijk iets anders ziet. We zullen in het hoofdstuk “audio” nog dieper ingaan op dit principe.
Waar Daniel zijn tong gebruikt om klikgeluiden te maken zodat hij met zijn oren kan “kijken”, andere niet-zienden gebruiken de tong zelf als totale vervanging van het oog !
Zien met tong
U leest het goed: er zijn mensen die kijken met hun tong !
Duikers van de Amerikaanse mariniers, bijvoorbeeld.
In donker modderig water, waar zij niet of nauwelijks kunnen zien, biedt een systeem, waarbij sonar-signalen worden geleid naar een elektroden-plaat op hun tong, een uitkomst. De mariniers “voelen” met hun tong dus een beeld. Hetzelfde geldt voor sommige soldaten, waarbij een infrarood camera beelden zendt naar de elektroden-plaat. In beide gevallen is de visuele cortex van de militairen inmiddels getraind om de input van de tong (een orgaan met ontzettend veel zenuwen) om te zetten naar rudimentaire beelden zodat deze mensen in volledig donkerte nog iets waar kunnen nemen. Neurale Plasticiteit, zoals hier beschreven, lijkt haast science-fiction, ja zelfs futuristisch, maar is niets minder dan dat !
Wijlen neuroloog Paul Bach-y-Rita deed al vanaf de jaren ‘80 van de vorige eeuw baanbrekende experimenten op dit vlak en stond aan de wieg van de studie naar neurale plasticiteit in algemene zin en veel van hierboven beschreven technologieën in het bijzonder.
Terwijl ik dit schrijf, bemerk ik een toon van vanzelfsprekendheid, waarvoor ik professor Bach-y-Rita dankbaar mag zijn. U moet zich realiseren dat tot nog niet lang geleden neurologen aannamen dat de hersenen zogeheten gecompartimenteerd waren en dat, bij voorbeeld, visuele informatie enkel via vaste zenuwbanen van het oog naar de visuele cortex liep. Wanneer deze zenuwbanen beschadigd raakten, zou het zicht aldus verloren zou gaan.Dankzij professor Bach-y-Rita weten we inmiddels beter.
Of eigenlijk dankzij zijn vader, die op 65-jarige leeftijd een herseninfarct kreeg. In plaats van de man, die niet meer kon spreken en nauwelijks kon bewegen, in alles te helpen, besloot Pauls broer George (een student geneeskunde) z’n vader vooral te stimuleren zoveel mogelijk zelf te doen. Als vader iets liet vallen, moest hij het maar zelf oprapen… Het lijkt hard, maar het werkte uiteindelijk wel: na drie jaar was de vader genezen en kon hij zelfs weer lesgeven aan de universiteit van New York (het is veilig aan te nemen dat intelligentie in de familie voorkwam).
Dit was voor Bach-y-Rita reden om als een van de eerste neurologen te vermoeden dat neurale plasticiteit mogelijk was. Zeker toen hij in de resultaten van de autopsie op zijn vader, jaren later, zag dat de beschadigingen aan diens hersenen, veroorzaakt door het infarct, niet geheeld waren.
De informatie moest dan wel via ander zenuwbanen zijn gaan lopen !
Waarom sta ik zo lang stil bij neurale plasticiteit ? Welnu.. we zijn in ons vak zo specifiek en voornamelijk met beeld bezig, dat het me van belang lijkt, u in ieder geval te schetsen dat andere zintuigen nooit vergeten mogen worden, aangezien ze een niet te onderschatten bijdrage aan dat beeld leveren. “We zien niet met onze ogen”, zoals Paul Bach-y-Rita graag poneerde, “maar met onze hersenen.” Onze ogen leveren hieraan een voorname bijdrage, maar toch zeker niet als enige: uw hersenen gebruiken alle zintuiglijke input om de wereld om u heen te schapen.
Anatomische ontleding van het oog
Van alle zintuigen is het oog toch wel het meest geschikt om een beeld om te zetten in informatie waar de visuele cortex iets aan heeft. Het is er immers voor gemaakt !
Laten we dan eens dieper ingaan op dit fantastisch instrument, waarvan u tijdens uw carrière nog veel gebruik zult maken.
Het oog beschikt over een eenvoudig systeem.
De belangrijkste onderdelen zijn; een iris, de lens en de retina. (Al speelt de Cornea ook zeker een niet onverdienstelijke rol)
Iris
De iris, ook wel het regenboogvlies genoemd, reguleert het invallend licht.
Bij veel licht trekt een spier zich samen (om precies te zijn; de musculus constrictor pupillae), waardoor de lichtopening wordt verkleind. Bij weinig licht spant een andere spier, de musculus dilatator pupillae, zich aan, waardoor de lichtopening vergroot.
Emotie of drugsgebruik kunnen de werking van deze spieren beïnvloeden.
De pigmentatie (stoffen die kleur reflecteren) van de iris bepaalt de kleur van de ogen. Weinig pigmentatie levert blauwe ogen op en veel pigmentatie bruine.
De lens
Het licht gaat vervolgens door een lens. Een wonderlijk element dat kan vervormen. Door het aanspannen van spieren kan deze lens bol of platter worden gevormd; bol wanneer er dichtbij scherp gezien moet worden, platter, voor verder weg. De natuur heeft er zo prachtig voor gezorgd dat deze focus-lens niet hoeft te verschuiven en compact kan blijven. Daarnaast is het gebruik van andere lenzen om beeldfouten te corrigeren (bij een gezond jong mens) niet nodig (helaas op mijn leeftijd is dit een ander verhaal). Dit is een enorm verschil met onze hedendaagse camera-objectieven, waar we tijdens lessen in de Opleiding tot Cameraman of Cinematografie diep op in zijn gegaan.
Maar zoals u vaker zult merken; alles wat we qua techniek hebben uitgevonden in ons vak vindt zijn oorsprong in het reproduceren van processen die we in de natuur tegenkomen. Zo zal het niet lang duren voordat de eerste “adaptieve” of “liquid” lenzen op de markt zullen komen.
Op dit moment is het nog te lastig om goed presterende adaptieve lenzen te produceren, maar ze zijn er al wel. De lenzen worden bijvoorbeeld gevuld met water en olie en door elektrostatische druk te reguleren vervormt de olie/water-basis.
Het voordeel van dit soort lenzen zou op zijn minst zijn, dat er minder of geen glaswerk nodig is in objectieven. Wat maakt dat licht minder wordt beïnvloed/tegengehouden en lenssystemen compacter kunnen worden. Maar we hebben in het vorige hoofdstuk gezien hoe licht zich door materie gedraagt, erdoor gebroken, gereflecteerd en geabsorbeerd kan worden. En het zal dan ook geen verwondering scheppen wanneer ik zeg dat het werken met water en olie op dit moment nog te veel nadelige effecten oplevert voor professionele toepassingen.
Wat dat betreft kunnen we veilig stellen, dat alles wat we tot nu toe technisch hebben gerealiseerd inderdaad een kopie is van wat de natuur doorgaans over miljoenen jaren heeft geëvolueerd, maar dan vaak wel een middelmatige kopie.
Na de lens vervolgt het licht haar weg door het corpus vitreum, een gelei-achtig materiaal, ook wel het oogvocht of glasachtig lichaam genoemd.
Ik kan weinig belangwekkende feiten schrijven over het glasachtig lichaam. Persoonlijk vind ik het het meest saaie, statische, deel van een oog. Het bestaat namelijk voor zo’n 99% uit water. En water is, in deze context tenminste, buitengewoon saai. Toch wil ik, voordat we naar het meest spannende onderdeel van het oog gaan, nog even mijn onverdeelde bewondering uitspreken over het feit dat, gezien de hoeveelheid vocht (zo’n vier milliliter) en dichtheid daarvan, het corpus vitreum het licht vrij weinig nadelig beïnvloed. Ik neem aan dat een eventuele schepper niet bepaald zit te wachten op mijn bewondering hierover, maar ik wil het toch gezegd hebben.
De Retina
Eindelijk valt het licht dan op het netvlies, ook wel de retina genoemd. En ja; dit is het spannendste deel van het oog.
Hier gebeurt iets uitzonderlijks.
De energie van licht wordt omgezet in spanning.
Op de retina zitten verschillende type bijzondere zenuwcellen; fotoreceptoren. Deze cellen zetten fotonen om in elektrische signalen. (Dus exact wat een pixel op een sensor doet, nietwaar ?!)
Deze receptoren bestaan in twee varianten: kegeltjes en staafjes (de namen verwijzen naar de vorm, maar dat had u al geraden).
Staafjes zorgen ervoor dat u in weinig licht nog goed kunt zien. Ze zijn dus vooral lichtgevoelig en hebben geen kleur-onderscheidend vermogen.
Iemand waarbij de staafjes niet goed functioneren, noemen we nachtblind.
Kegeltjes bestaan in 3 uitvoeringen: het S kegeltje (gevoelig voor Small wavelength, dus korte golflengte, dus blauw licht), het M kegeltje (gevoelig voor Medium wavelength, dus groen licht) en het L kegeltje, (gevoelig voor Long wavelength, dus Rood licht).
Iemand waarbij de kegeltjes niet goed functioneren, noemen we kleurblind.
Als zodanig lijkt het retina zeker op een bayered sensor, met als toevoeging “pixels” die enkel voor de hoeveelheid licht gevoelig zijn (staafjes).