影の方向

 皆さんは下の画像がどんな風に見えるだろうか。(ダウンロードミスではないのでご安心を。)

     

 ふつう、ブラウザが確保できない画像の位置はこのように表示されるが、まるで薄いタイルを一枚はがしたように凹んで見える。

 よく見ると、左と上のふちの線は濃い色で、右と下の線は白で描かれているだけで、他には何も描かれていない。それなのに全体としてはきれいに凹んだ面に見える。一種の錯覚である。
 参考 左下部分の拡大図
 

 我々の日常の経験では、光は常に上(空)から来る。机の上では光は必ず前方(窓の方)から差す。それゆえ、影は必ず物体の下の方、手前の方に出来る。したがって、影を境にして向こうは高く手前は低く、光が当たって白い部分を境にして向こうは低く手前は高いというのが我々の感覚世界のありようなのである。

 上の例では脳は濃い線を影、白い線を光の反射と受け取り、上述の常識に従ってこの部分が凹んでいると判断しているのである。

 とすれば、線の色を逆にすれば凹むのではなく盛り上がって(浮き上がって)見えるはずだ。

     

 やはりそうである。

 いろいろな向きで試してみよう。あなたはどれがどのように見えるだろうか。

 1  2  3  4  5  6  7  8 

 上のように反時計回りに45度ずつずらしていくと、私は最初の二つと最後の一つは完全に浮き上がって見えるが、あとは凹んで見える。特に5は完全に凹んでいる。3,4,6,7は浮き上がっていると思い込むようにすればそのようにも見える。
 私の脳は無意識のうちに光源の方向を上ないし左上ないし左方向と決めてかかっているらしいことが分かる。(このことはパソコンの場所、陽射し、灯火などの方向によってやや異なってくるはずである。)

 以上は簡単な模式的な話だったが、ここで実用的な航空写真や衛星画像のことを問題にしてみよう。

 北半球においては太陽は常に南から差す。山などの地形の影は北側にできる。したがって航空写真や衛星画像を普通の地図のように北を上にして眺めると、影は我々の常識とは逆に上側の方向に出来ることになる。
 これは我々の脳にとってははなはだ難しい状況である。どう見ても山が谷に見え、谷川であるはずの所が山の稜線に見えてしまう。厄介なことに、山地の地形というものは凹凸を逆にしても極めて自然な地形に見えてしまうものである。したがって、航空写真や衛星画像を漫然と登山地図の代わりに使うと遭難につながってしまう危険性が大きい。航空写真や衛星画像で正しい立体感を得るためには必ず南を上として掲げなければならないのである。

北を上にした例

 雲取山と奥多摩湖付近である。どこが山でどこが谷かお分かりだろうか。多摩川の流れはどれだろう。

南を上にした例

 上とは全く逆の地形に見える。なんと中央は谷ではなく山だったのだ。矢印が雲取山頂上で、白丸がダムの位置である。北を上にした時は長い尾根だと見えたものが実は深い多摩川であった。

 地形のプロの中には、この常識に打ち勝って、北を上にしたままで眺めても常に正しい立体感を得ることのできる人がいるという。素人にはなかなかできない。しかしこの画像は易しい方なので光線が手前右の方から差していると思い込むようにしてしばらく眺めていると・・
 できた人があるかもしれないがその感覚は不安定で、実際の大きな画像でやると視線を別の方へ動かすたびに元の木阿弥になってしまうので実用にはなかなか使えないのである。

 等高線を使わずに影だけで地形を表わす地図がある。その場合には影は南側に付けてある。実際の地形にできる影とは全く関係のない仮想的な影である。そうしないと地図としては役に立たなくなってしまうからである。

 普通の地図と衛星画像などを並べるときには、衛星画像の(南を上にする)向きは変えられないので地図の方の向きをどうするか選択しなければならない。地図も逆さまにすれば比較対照がしやすくなるが、そうするとまた別の問題も起こってくる。難しいところである。

 最近テレビに市街地の衛星写真が登場することが多くなった。ところが、建物部分がめり込み道路が浮き上がって見えるためにさっぱり実感が湧かない。北を上にしているからである。山や森などがあると、ペシャンコに盛りがって見えるので何が何だか分からない。

試しにテレビをひっくり返してみると、あーらテキメン、街の様子が手に取るように見えてくる。

 ほとんどの場合は差し支えがないのだから南を上にするべきなのだが、TV局の担当者はこの事情を知らないのである。


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