Traanfilm (oplossing fotoraadsel)

Sylvia Wenmackers 17/12/2012 3 Reacties

Het is een veelgehoord advies over babyverzorging: maak veel oogcontact met je baby, onder andere tijdens de voeding. Hier voeg ik graag mijn eigen advies aan toe: gebruik deze tijd eens om de oogkleur van je baby te bestuderen.

Vlak na de geboorte zijn de ogen van bijna alle blanke baby’s blauwgrijs. In een eerder blogbericht schreef ik al dat dit een “structurele kleur” is: de kleur wordt namelijk niet enkel bepaald door de aanwezige pigmenten, maar ook door verstrooiing van het invallende licht aan structuren in de iris. Als je aandachtig kijkt naar de ogen van een baby of van een volwassene met bleke ogen, kun je bovendien structuren in de iris ontwaren: dit is immers een spier, met een vezelachtige structuur, die zichtbaar is als kleine kleurvariaties. (Op de foto bij het fotoraadsel zie je bijvoorbeeld dat de iris bij ons kindje iets bleker is rond de pupil en iets donkerder blauw aan de rand ervan.)

Maar tijdens één van de voedingen zag ik dus nog iets anders en dat inspireerde me tot deze opgave voor een fotoraadsel:

Zittend voor het raam geef je de baby een flesje. In de ogen van het kindje zie je een weerkaatsing van het gebouw aan de overkant van de straat. Boven het gebouw drijven wolken voorbij: roze, groene en paarse wolken, die gaandeweg van kleur veranderen.

Je draait je om naar het raam om deze prachtige wolken te zien, maar de hemel is egaal blauw. Er is geen wolkje te zien.

Je kijkt terug naar de ogen van de baby en ja, hoor: de kleurrijke wolken zijn er nog steeds.

Rara, wat is er hier aan de hand?

Je leest het antwoord na de vouw.

Foto’s maken van de iris van een baby, of een reflectie daarin, is gemakkelijker dan bij volwassenen. De spontane knipperreflex bij baby’s is namelijk minder dan die bij volwassenen. En geloof het of niet: dit zet ons op weg naar de oplossing van het fotoraadsel.

Het oppervlak van onze ogen is altijd een beetje vochtig. Dit vocht verdampt natuurlijk, maar door te knipperen verversen we de zogenaamde traanfilm. Als we naar een beeldscherm kijken, hebben we de neiging te staren, waarbij we te weinig knipperen. Wie al eens te lang aan zijn computer heeft gewerkt, kent waarschijnlijk het gevolg: pijnlijk droge ogen.

Baby’s knipperen minder dan volwassenen. Probeer met hen geen wedstrijdje staren te spelen, of je verliest gegarandeerd! Hebben zij dan voortdurend last van droge ogen? Nee, gelukkig niet: zij hebben een dikkere traanfilm dan volwassenen, met meer lipides in de buitenste, olieachtige laag, waardoor het vocht eronder trager verdampt.

Bij reflectie van licht aan een oppervlak (de oogbol) met daarop een transparante laag (de traanfilm), kan er interferentie ontstaan in deze dunne film. Daarbij wordt er een welbepaalde golflengte van het invallende witte licht versterkt, terwijl andere golflengten geheel of gedeeltelijk uitdoven. Bij kleine verschillen in de dikte van de transparante laag ontstaan er zo kleurrijke banden.

Interferentie zorgt bijvoorbeeld voor de mooie kleuren in een laagje olie op een plas regenwater. En ook in het oog van een baby kan interferentie aan de traanfilm voor mooie kleuren zorgen. Bij volwassenen is de traanfilm dunner en zul je dit effect zelden zien.

Het effect is het beste te zien op een donkere achtergrond, dus ter hoogte van de iris of de pupil, en geeft daar de illusie van kleurrijke wolken. Doordat de traanfilm in beweging is, varieert de dikte van deze laag niet alleen van plaats tot plaats op het oog, maar ook in de tijd: dit geeft het effect van voorbijdrijvende wolken, die gaandeweg van kleur veranderen. Als je de interferentie van de traanfilm eenmaal hebt gezien boven iris of pupil, dan kun je het effect ook vrij gemakkelijk opmerken bij het oogwit: dat lijkt wel parelmoer.

PJ Swinkels reageerde al binnen twee uur na het verschijnen van de opgave. Hij zat meteen op het goede spoor, want hij vermeldde iriseren en kende een doorslaggevende rol toe aan het oogvocht. Ook het antwoord van Luk begon met bij oogvocht, maar hij ging een stapje verder: om de wolkvormige patronen te kunnen verklaren, ging hij op zoek naar iets dat variabel kan zijn in dit vocht. Hij gokte dat het de zoutconcentratie zou zijn. Dit is begrijpelijk, want wij ervaren tranen voornamelijk als zout water. Maar volgens mijn bronnen gaat het dus om de lipideconcentratie in de traanfilm, niet het zoutgehalte. Bovendien merkte Luk terecht op dat het oogvocht continu ververst wordt, wat ervoor zorgt dat deze patronen over het oog kunnen bewegen, richting afvoer. G. Nauwelaerts reageerde op de valreep met de suggestie dat het om interferentie van gepolariseerd licht zou kunnen gaan. Licht wordt inderdaad gepolariseerd bij reflectie, maar het is in dit geval niet de oorzaak voor de kleuren.

Ik vroeg me af of ik de eerste was die de interferentiekleuren in babyogen opmerkte, maar dit blijkt niet zo te zijn: er bestaan wetenschappelijke studies over. In 2005 schreven John Lawrenson, Rosalind Birhah en Paul Murphy (drie Britse onderzoekers) als besluit bij hun artikel over de traanfilm van pasgeborenen:

“In conclusion, neonates and infants have a low spontaneous blink-rate that leads to prolonged periods of eye opening. The finding of a high incidence of interference patterns associated with a thick and stable lipid layer in this age group may provide a mechanism to resist evaporation-mediated tear film thinning, and prevent drying of the ocular surface.“

Vertaling: “Pasgeborenen en jonge kinderen hebben een lage spontane knipperfrequentie, hetgeen leidt tot langdurige periodes met geopende ogen. In deze leeftijdsgroep komen interferentiepatronen, die samenhangen met een dikke en stabiele lipidelaag, veel voor. Deze bevinding kan een mechanisme verschaffen om het dunner worden van de traanfilm door verdamping tegen te gaan en het opdrogen van het oogoppervlak te voorkomen.”

In 2003 kwamen Isenberg en collega’s al tot een soortgelijke conclusie; bovendien bevat hun artikel foto’s van het interferentiepatroon in de traanfilm bij volwassenen. Deze opnames zijn gemaakt met de “Tearscope“: een toestel waarmee oogartsen de interferentiepatronen zichtbaar kunnen maken, om zo de dikte van de traanfilm te kunnen bepalen zonder het oog te moeten aanraken.

Heb je een baby in huis, maar kun je de kleuren niet meteen zien, maak dan gebruik van deze tips:

• Je hebt de weerkaatsing van een groot, egaal verlicht oppervlak nodig, zoals de open hemel (buiten of door een raam) liefst op een heldere dag. Vermoedelijk lukt het ook met een witte muur of plafond in een hel verlichte kamer. Lampen geven slechts puntvormige reflecties en die zijn te klein om de subtiele kleurvariaties in op te merken.
• Je hebt de meeste kans als de baby aan het dommelen is. Eerst draaien de pupillen weg en knipperen de oogleden: dit knipperen zorgt voor diktevariaties in traanfilm. Als de baby dan weer even alert is, draaien de pupillen weer naar voor en gaan de oogleden open. Als er dan een egaal lichtvlak reflecteert op de ogen van de baby, dan kun je de diktevariaties in de traanfilm zien als kleurrijke banden.
• Als je het effect één keer hebt gezien, weet je waar je op moet letten en welke omstandigheden gunstig zijn. Daarna wordt het veel gemakkelijker om het nog eens te zien. Maar opgelet: na een poosje wordt het onmogelijk om het níet te zien. :-)

Gelijkaardige berichten:

• Rara, wat is er aan de hand?
• Nieuwsflits: Opticafoto van de dag
• Oplossing fotoraadsel en een keukenproefje