foto Dick Landheer

Ik zie rondom een brandende kaarsvlam een lichtschijnsel, vooral als het verder niet heel licht is. Je kunt het schijnsel fotograferen. Het schijnsel is niet meer zichtbaar als een smalle afscherming, bijvoorbeeld  een staafje, tussen de vlam en waarnemer het directe zicht op de vlam verhindert, terwijl de plek waar het schijnsel te zien is wel in beeld blijft. Wat is dit schijnsel, hoe ontstaat het, waarom is het onzichtbaar als je de vlam afschermt? Bevindt het schijnsel zich wellicht niet rondom de vlam, maar ontstaat het onderweg tussen vlam en waarnemer?

Dick Landheer

Deze vraag is beantwoord in New Scientist van 19 maart 2015

Het schijnsel ziet eruit als een wazig lichtwolkje rond de vlam. ‘Het komt door oneffenheden in het oog’, oppert ‘Johan’ op newscientist.nl. Hij verwijst daarbij naar het antwoord op een vraag van de Nationale Wetenschapsquiz over de stralenkrans die je ziet als je in het donker naar een felle lichtbron kijkt: de ciliaire corona.

De ciliaire corona wordt veroorzaakt door verstrooiing van licht door eiwitten in het oog. Dat is aangetoond door Tom van den Berg, onderzoeker aan het Interuniversitair Oogheelkundig Instituut te Amsterdam, die het verschijnsel onderzocht en simuleerde. Bij verstrooiing kaatst het licht in willekeurige richting doordat het botst met bepaalde deeltjes. Maar de ciliaire corona wordt veroorzaakt door een zeer specifiek soort verstrooiing aan eiwitdeeltjes in het oog met een bepaalde grootte, en ziet er eigenlijk meer uit als een ster dan als een vage vlek.

Bovendien, merkt Marc Laheij scherpzinnig op, verklaart dit antwoord niet dat het schijnsel ook te fotograferen is. ‘Ik vermoed eerder een optisch effect dat zowel onze ogen én fotocamera’s vastleggen’, brengt Ronald Veldhuizen de zoektocht een stap verder.

Halo-achtig bijverschijnsel bij een kaarsvlam (foto Dick Landheer)
Halo-achtig bijverschijnsel bij een kaarsvlam (Foto: Dick Landheer)

Inderdaad lijkt een ‘gewoon’ verstrooiingseffect het meest voor de hand te liggen, vergelijkbaar met licht dat vervaagd en uitgesmeerd wordt in mist of andere troebele stoffen. Het schijnsel is niet heel fel en heeft ook een weinig specifieke vorm. Het feit dat het verdwijnt als je de vlam zelf afschermt, wijst erop dat het zich niet echt rond de vlam bevindt.

‘Het verschijnsel kan voor zowel oog als camera beschreven worden als verstrooiing’, zegt Fiskur Tjörn. In het oog wordt het licht verstrooid door moleculen en kleine deeltjes in het water (anders dan de specifieke eiwitten van de ciliaire corona). In de cameralenzen door oneffenheden en fouten in het lensglas.

‘De hoeveelheid verstrooiing in het lenzenpakket van een fotocamera hangt samen met de kostprijs’, meldt Tjörn nog. Dat idee wordt nog eens bevestigd door de overvloed aan goede foto’s van kaarsvlammen in het donker zónder schijnsel, blijkbaar gemaakt met camera’s met betere lenzen.