ペットボトルの水を通して見た文字。左右が反転？

先ほどビックリしたのですが、
水の入ったペットボトルをふと見ると、何か文字が浮かんでるな。と思い、
ペットボトルの後ろを見たら、やはり文字がありました。
ですが、ビックリしたのは、その後ろの文字列と、ペットボトルを通して見えた文字列が左右反転してたことです。

多少なり、物理・化学の知識はありますが、
私の眼に入ってくる、その文字列の情報は、普通上下反転して入るものなのではないでしょうか？
何故、左右反転で入るのでしょう。
ペットボトル内の水で光の屈折・・・頭の中がゴチャゴチャしてきて、よく分からないです。

その文字列が、ペットボトル内の水に反射して左右反転して見え、その映った左右反対のペットボトルの水に移った像を、そのまま後ろから見たように感じました。
それぞれの位置は、私、文字列の間に、ペットボトルがあります。

また、上下逆に見えなかったのは何故でしょうか？
上下左右逆さま、上下逆さまに見えない理由も知りたいです。


お手数ですが、ご意見。ご回答お願いします。

No.3 ベストアンサー 回答者： foomufoomu 回答日時： 2012/06/24 10:57

次のページの2番目の絵を見てください。

http://www.e-t.ed.jp/edotori4476/index.htm
おなじみの凸レンズが作る像ですが、
ペットボトルは、うんと焦点距離の短いレンズ（球面でなく円柱ですが）と考えることができます。
したがって、このばあい、文字のある位置は、ペットボトル レンズの焦点の外、目の位置もペットボトル レンズの焦点の外、です。
このようなとき、目は前記ウェブページの図で「実像」と書かれた場所から光が来ているように感じます。（実像の矢印の先端から放射状に光が出ているのと同じです）
そのため、実際の物体が反転したように見えるわけです。円柱レンズなので、反転は左右方向だけで、上下にはレンズの効果がなく、反転しないで見えます。

＞私の眼に入ってくる、その文字列の情報は、普通上下反転して入るものなのではないでしょうか？
これは、普通の場合、考える必要はありません。
目に入った光は、網膜上で反転像を作りますが、そのあと神経の束で一まとめにされて脳に送られ、後頭部の脳細胞1つ1つににつながります。これが脳内で処理され像として認識される。というぐあいに、処理されるまでに何度も向きがかわっています。脳は細胞の位置とは無関係に画像処理できますから、網膜にどう映っているかは、ほとんど関係ありません。

そのことを試す実験が次です。
http://yattemiyou.net/archive/sakasa.html
特殊なめがねで上下反転の世界を見て生活するのですが、2日ほどで脳が画像処理プログラムを作り直して、不自由なく暮らせるようになるそうです。

No.5 回答者： noname#157574 回答日時： 2012/06/24 19:07

水の入ったペットボトルが円柱レンズの役割を果たしているからです。

具体的には，
垂直方向については度が入っておらず，水平方向について度の強い凸レンズの働きをもっているからです。
以上から，像は天地はそのまま，左右は逆になるのです。
できれば凸円柱レンズをはめ込んだ眼鏡で実験されるとよいでしょう。その際，方向に注意してください。

No.4 回答者： Hikaru99 回答日時： 2012/06/24 17:15

円筒状の面をもつレンズをシリンドリカルレンズといいます。

ペットボトルを縦に立てて置いたら左右反転、横に寝かせて置いたら上下反転します。
こちらに写真がありました。
http://starfort.cocolog-nifty.com/voorlihter/200 …

No.2 回答者： umamimi 回答日時： 2012/06/24 08:37

＞私の眼に入ってくる、その文字列の情報は、普通上下反転して入るものなのではないでしょう

か？

網膜上への結像は上下だけでなく左右も反転してます。
教科書などの資料では横からの図が多く左右反転は読取れないでしょうが。

PETボトルを横倒しにすれば左右反転です。
文字だと脳内で勝手に「こっちが上」とか補正されるのでわかりにくいでしょうが
おおもとの文字や図がどういう状態で、今見えてるのがどこがどう反転してるのか、を
よく把握しましょう。

＞また、上下逆に見えなかったのは何故でしょうか？
PET ボトルによる円柱形レンズの軸が上下方向だからです。
PET ボトルを横倒しにすれば左右のみ反転です。

No.1 回答者： sailor 回答日時： 2012/06/24 08:13

水の入ったペットボトルは一種の凸レンズと見ることができます。

そして円柱形のレンズではその焦点は円柱の中心線上になるのです。そのため左右が反転して見えます。上下に反転して見えないのは上下に対しては光の屈折が起こるような角度になっていないので起こらないということです。円柱では焦点が中心線上にできてしまうのですが、この一部を切り取ったようなものが、読書用のルーペなどに見られますね。バールーペなどと呼ばれる製品ですが、こういった形状のレンズをシリンドリカルレンズトといいます。

円柱では左右だけですが、球だと上下左右が反転します。球はその中心に焦点を結ぶので上下左右とも反転します。