キティーちゃんのひげ

質問

以下のように白黒でデザインされた独楽（こま）をまわすと虹色に見えるというのを昔アニメの一休さんで紹介していた記憶があります。同様のことを以前偶然に本で読んだこともあったのですが何の本であったのか忘れてしまいました。私自身子供の頃、一休さんを見た後この独楽を作って実験してみたことがありますがなんとなく色がついて見えたように記憶しています。
さて、この現象はどうして起こるのでしょうか。物理的（光学的）なものでしょうかそれとも生理学的なものなのでしょうか。露出を長くしてカメラで撮影したらどう写るのでしょうか。ご存知の方ひまなときに回答ください。

独楽の作り方　（わかりやすいように独楽の中心を(0,0)とし半径１の円とします。）

1.　y<0の部分（下半分）を黒で塗りつぶします。

次に　y>0（上半分）のうち
2.　x軸と、y=-xと、x^2+y^2=1^2と、x^2+y^2=0.75^2で囲まれる領域に３本の
円弧を描きます。円弧は(0,0)を中心とした同心円弧で、領域いっぱいに書
き、それぞれの円弧が等間隔で並ぶようまたそれぞれの間隔が円弧の太さと同
じになるようにやや太めに黒で描きます。
（私はこれをキティちゃんのひげと呼んでいます。）
3. y=-xと、y軸と、x^2+y^2=0.75^2と、x^2+y^2=0.5^2で囲まれる領域にも同
様に３本のキティちゃんのひげを描きます。
4. 以下y軸と、y=xと、x^2+y^2=0.5^2と、x^2+y^2=0.25^2で囲まれる領域およ
びy=xと、x軸と、x^2+y^2=0.25^2で囲まれる領域にも同様に描きます。

以上で独楽はできました。（キティちゃんのひげが45°ずつ回転して中心に向かっているデザインになっていると思います）

回答No.2

jellyfish27

これは「ベンハムの駒」と言われているもの(現象？)でしょう。このタームで検索してみることをおすすめします。おっしゃるとおり、白黒にひげの生えたような模様の円盤を回転すると色が付いて見えるというものですね。私も以前試したことがありますが、特に赤い色が見えました。しかし人によってどのような色が見えるかは違うようですし、または色が全く見えないという人もいます。ちなみにカメラで撮影しても色は検出できません(検証済みです)。明らかに「脳」が見ているだけのようです。

回答No.1

stomachman

この観察は黒の水玉模様の紙で作ったコマでやってみたことあります。
　コマの物理の話ではなく、認知の問題であることは確かですね。以下、仮説というか私説というか....
　目の光学系というのは決して完全ではなく、色収差があります。安物の虫眼鏡で見ると物の縁に色が付いて見える、アレです。ふつうに物を見ているときは、この色収差を脳の中で（多分１次視覚野あたりで）補正している訳ですが、ぐるぐる動かれると誤差が系統的に一定量生じるんじゃなかろうか、そのように想像しています。