Name: 磁気シャドー効果 (The Magnetic Shadow Effect)
Uploaded: 2025-06-27T02:48:37.000Z
Duration: 5 min 55 s
Description: VoiceTubeの動画で発音を聞きながら英語表現を覚えよう！学べる英語：

様態の副詞

A friend recently sent me a video where the shadow of a post seemed to grow outwards towards them when their shadow got close to that of a post.

友人が最近送ってくれたビデオでは、自分の影がポストの影に近づくと、ポストの影が自分に向かって伸びていくように見えた。

I had noticed this previously myself, and immediately tried to replicate it in a controlled setting.

私自身、以前からこのことに気づいていたので、すぐに管理された環境で再現しようとした。

ちょっとトリッピーな感じだね。

What's weird about this touching-shadow phenomenon is that it feels a little like one shadow is a magnet pulling the other one towards it, or like there's surface tension.

この影の触れ合い現象で奇妙なのは、一方の影がもう一方の影を磁石で引っ張っているような、あるいは表面張力が働いているような感じがすることだ。

Like you know how when you touch water it stays stuck up and attached to your finger for a bit when you pull it away from the water.

水を触ったとき、指を水から離しても指にくっついたまま少し残るだろ？

Except shadows don't have surface tension, and they aren't magnetic.

ただし、影には表面張力がないし、磁力もない。

Before I get to the explanation, here are a few more cool examples where the same phenomenon happens, except instead of shadows, it's out-of-focus objects in an image.

説明に入る前に、同じ現象が起こるクールな例をいくつか紹介しよう。ただし、影の代わりに、画像内のピントが合っていない物体である。

You can literally see this with your own eyes if you focus on something far away and hold a finger in front of your hand.

遠くのものに焦点を合わせ、手の前に指をかざせば、文字通り自分の目で見ることができる。

The hand seems to grow outwards towards the finger.

手は指に向かって外側に伸びているように見える。

But if I hold my finger behind my hand, it's the finger that seems to grow outwards.

しかし、指を手の甲に添えてみると、指が外側に伸びているように見える。

At first I wondered if perhaps this phenomenon has something to do with the wave nature of light, diffraction and interference and all that, but it's actually much more straightforward.

最初は、この現象が光の波動性、回折や干渉などに関係しているのではないかと思ったが、実際はもっと単純なことだ。

It's just simple, if slightly counterintuitive, geometry.

少し直感に反するが、単純な幾何学だ。

This touching shadow phenomenon, which is also called the shadow blister effect, happens when you have a light source shining on two objects that are different distances away from the light.

シャドウ・ブリスター効果とも呼ばれるこのタッチング・シャドウ現象は、光源が光から異なる距離にある2つの物体を照らしているときに起こる。

The farther one on its own casts one shadow, and the near one casts another, and when those shadows get close, the near object's shadow blocks the far object's shadow, and the shadows appear to merge.

そして、その影が近づくと、近い方の影が遠い方の影を遮り、影が合体したように見える。

But it gets interesting if the light source isn't a point, but has actual size, because then the different parts of the light source cast slightly different shadows, which overlap and combine to create a blurred shadow.

しかし、光源が点ではなく、実際の大きさがある場合、光源の異なる部分が微妙に異なる影を落とし、それが重なり合ってぼやけた影を作るので、面白くなる。

You can see this if I turn on first one light, then another, then another.

まず1つのライトを点灯し、次に別のライトを点灯し、さらに別のライトを点灯すると、このようになる。

Multiple shadows blur together into one blurry shadow.

複数の影がぼやけ、1つのぼやけた影になる。

The core dark part of a shadow is where light from everywhere on the light source is being blocked, the blurry edge of the shadow is where some parts of the light source are being blocked while others get past, and the brightness outside the shadow is where all parts of the light source reach without being blocked.

影の中心の暗い部分は、光源のあらゆる場所からの光が遮られている場所であり、影のぼやけた縁は、光源の一部が遮られ、他の部分が通り過ぎている場所であり、影の外の明るさは、光源のすべての部分が遮られずに到達している場所である。

The geometry of the touching shadow phenomenon means that as the object nearer the light moves to shade the far object, the first shadows that it intercepts are the ones that land on the inside, dark edge of the blur.

タッチングシャドウ現象の幾何学は、光に近い物体が遠くの物体を陰にするために移動するとき、光が最初に遮る影は、ぼかしの内側の暗い縁に着地する影であることを意味する。

Then it intercepts shadows farther out and farther out and so on, growing the shadow of the farther object until the shadows fully merge.

そして、さらに遠くの影を遮り、さらに遠くの影を遮り......と、影が完全に融合するまで、遠くの物体の影を大きくしていく。

It's kind of hard to describe in words, but easier to intuitively see in a visualization, or with real lights and shadows.

言葉で説明するのは難しいが、ビジュアライゼーションや実際の光と影を見れば直感的にわかる。

The point is that the shadow of the farther away object seems to grow from the inside out until the shadows merge, and this is purely due to the fact that the light source has some area, and the objects are at different distances from the light.

これは純粋に、光源がある程度の面積を持ち、物体が光から異なる距離にあるという事実によるものだ。

In particular, the fact that you see this effect with shadows outside is due to the fact that the sun is not a point source of light, and outdoor shadows are blurry.

特に、屋外の影でこの効果が見られるのは、太陽が点光源ではなく、屋外の影がぼやけるためである。

Another nice way to see why the blisters appear is to replace the farther away object with a pinhole.

なぜ水泡が現れるかを見るもう一つの良い方法は、遠くの物体をピンホールに置き換えることである。

This makes it obvious that the rays of light get flipped when they pass the object, and I'm showing the rays in different colors just so you can track which one is which.

これは、光線が物体を通過するときに反転することを明らかにするもので、光線を異なる色で表示しているのは、どれがどれかを追跡できるようにするためだ。

So when a nearer object moves to block the light, the shadow is blocked in reverse.

そのため、近くの物体が動いて光を遮ると、影は逆に遮られる。

This is the blister on the opposite shadow.

これは反対側のシャドーのマメ。

Essentially, the same blistering happens with a camera or your eye, except that the effect is due to the size of the lens opening rather than the size of the light source.

光源の大きさではなく、レンズの開口部の大きさによる影響を除けば、本質的にはカメラでも目でも同じような水ぶくれが起こる。

The rays from a point source of light get focused by a lens down to a point and then diverge again, so if you put the image sensor or your retina just in front of or behind that point, the image of the point light source becomes spread out into a circle.

点光源からの光線はレンズによって一点に集光され、再び発散するため、撮像素子や網膜をその点のすぐ前後に置くと、点光源の像は円形に広がる。

This is the source of bokeh in a blurry image.

When you put another object in between the light source and the lens, you block the outermost light rays generating the bokeh circle, which shrinks the bokeh from the opposite side.

光源とレンズの間に別の物体を挟むと、ボケサークルを生成する一番外側の光線が遮られ、反対側からのボケが縮小する。

Well, it looks like the same side, but we have to remember that lenses flip images, so the image of the blocking object will be up here, and the bokeh shrinks from the opposite side relative to it.

まあ、同じ側のように見えるが、レンズは像を反転させるので、遮るものの像はこちらが上になり、ボケはそれに対して反対側から縮小することを忘れてはならない。

Here's what the result looks like for a real blurry image of a point source of light.

点光源を実際にぼやけた画像にすると、このようになる。

The net result for an extended blurry object like your hand is that the shrinking of all the combined bokeh of the light shining through between the hand and the finger makes the hand appear to blister outwards towards the finger, but it's really the bokeh that's shrinking.

手のようなぼやけた被写体を拡大すると、手と指の間に差し込む光のボケをすべて合成したボケが縮小するため、手が指の外側に膨らんで見えるが、縮小しているのは実際にはボケである。

Let's look at an object lit from behind by a grid of point lights.

格子状の点光源で背後から照らされた物体を見てみよう。

You can see that the bokeh circles around the object appear cropped or cut off on the sides of the circles farthest away from the object, and are more cut off the closer they are to the object.

被写体の周りのボケの円は、被写体から最も遠い円の側面が切り取られたように見え、被写体に近いほど切り取られているのがわかる。

As we increase the number of points on the grid, the cut off bokehs overlap and combine to create the illusion that the far object is growing outwards.

グリッドのポイント数を増やすと、切り取られたボケが重なり合い、遠くの物体が外側に伸びているような錯覚を起こす。

But there's another side to the lens blister effect.

しかし、レンズのブリスター効果には別の側面もある。

So far, we've just been looking at the situation where the image sensor or retina is too close to the lens, which happens when you focus the lens too far away.

これまでは、イメージセンサーや網膜がレンズに近すぎる状況を見てきた。

If the image sensor is too far from the lens, which happens if you focus the lens too close, then a point source still spreads out into a circular bokeh, but now when you block the light, the bokeh shrinks in the same direction as the blocking, which you can see in this blurry image.

イメージセンサーがレンズから遠すぎる場合、つまりレンズを近づけすぎると、点光源は円形のボケに広がるが、今度は光を遮ると、遮った方向と同じ方向にボケが縮小する。

In fact, if you put a funny shape in front of the lens, you can see the shape normally in the far bokeh and inverted in the near bokeh.

実際、レンズの前におかしな形を置くと、遠景のボケではその形が普通に見え、近景のボケではその形が反転して見える。

The net result for a normal extended blurry object like a hand is that the shrinking bokeh makes your closer finger seem to blister outwards towards the hand.

手のような通常の拡大ボケ物体に対する正味の結果は、縮小ボケによって、近い方の指が手の外側に膨らんでいるように見えるということだ。

ただし、どうして指が伸びているのか？

The farther away hand can't do anything to block or affect the light from your finger reaching the lens, it's your finger that's blocking the light.

遠くの手は、あなたの指からレンズに届く光を遮ったり、影響を与えたりすることはできない。

Another demo with colored textbooks reveals the explanation.

色つきの教科書を使った別のデモで、その説明が明らかになった。

Even though the nearer, green textbook appears to blister outwards, the blister has the orange color of the more distant textbook.

近いほうの緑色の教科書が外側にふやけているように見えても、そのふやけは遠いほうの教科書のオレンジ色をしている。

It's a somewhat bizarre mirage-like vision of the more distant textbook that's revealed by the shrinking bokeh between the books.

本と本の間のボケが縮小していくことで、より遠くの教科書が蜃気楼のように見えるのだ。

The near object blisters, or grows, when you focus too near, while if you focus too far, then the far object blisters.

近くに焦点を合わせすぎると、近くの対象がふやけ、成長し、遠くに焦点を合わせすぎると、遠くの対象がふやける。

Either way, the blister has the same color you'd see in that location if the background were dark.

いずれにせよ、ブリスターは、背景が暗ければその場所に見えるのと同じ色をしている。

That light is always reaching the lens, it just normally gets overwhelmed by the bright bokeh of the bright background.

その光は常にレンズに届いているが、通常は明るい背景のボケに圧倒されるだけだ。

Put another way, when blurry fingers overlap against a bright background, there's a blister, but against a dark background, you just see the fingers overlapping more or less normally.

別の言い方をすれば、明るい背景でぼやけた指が重なると水ぶくれになるが、暗い背景では指が多少なりとも普通に重なって見えるだけだ。

And when you focus a lens on the far side of a bright grid, a blurry finger appears to attract the lines, while when you focus on the close side of the grid, the finger appears to repel the lines.

また、明るい格子の向こう側にレンズを合わせると、ぼやけた指が線を引き寄せて見え、格子の手前側にピントを合わせると、指が線をはじくように見える。

But there's no repelling or attraction happening.

しかし、反発も引力も起きていない。

What you see here is explained by the geometry of light rays passing through a lens.

ここに見えるものは、レンズを通過する光線の幾何学によって説明される。

In summary, blurry fingers and blurry shadows don't have surface tension and aren't magnetic.

要約すると、ぼやけた指やぼやけた影には表面張力がなく、磁力もない。

It's just that the geometry of shadows and lenses is a little weird.

ただ、影とレンズのジオメトリーがちょっと変なんだ。

I want to say a big thank you to everyone who supports MinutePhysics on Patreon.

PatreonでMinutePhysicsを応援してくださる皆さん、本当にありがとうございます。

It really helps keep things going around here.

このあたりを盛り上げてくれるんだ。

And everyone else, if you liked this video, please consider supporting us at patreon.com slash minutephysics.

もしこのビデオが気に入ったなら、patreon.com slash minutephysicsでの支援をご検討ください。

The more Patreon support we have, the fewer sponsorships we have to do.

パトロンからのサポートが増えれば増えるほど、スポンサーの数は減っていく。