今年の夏休みの自由研究は何をするか決まっただろうか。今回はモノづくり研究家の東大生 松岡頼正が、家庭にあるものだけでできる実験「アナモルフォーシス」を紹介する。
この実験では小学校3年生で習う「光の性質(反射)」を利用して作ることができる。
科学館で、背が伸びたり縮んだりする鏡を見たことはあるだろうか。実はこれも同じ「アナモルフォーシス」の原理を使ったもの。身近な材料で、ちょっと変わった絵を描くことができるので、ぜひ挑戦してほしい。
アナモルフォーシスってなに?
「アナモルフォーシス」ってそもそも何だろうか。一見なんの絵がわからないゆがんだ絵を、円柱鏡などに投影したり、角度を変えたりすることで正常な絵が見えるようになるデザイン技法のひとつ。実はこれは、江戸時代にも刀の鞘(さや)を鏡にして作っていたので「鞘絵(さやえ)」とも呼ばれていたそうだ。
記事の最後の動画を視聴しながら、この「アナモルフォーシス」を使って、おうちで簡単に「ゆがみ絵」を描いてみよう。具体的なやり方を紹介していく。自由研究「アナモルフォーシス」で絵を描いてみよう
用意するもの
・ボールペン
・えんぴつ/シャーペン
・コンパス
・分度器
・定規
・白い紙
・スチール缶
・ミラーシート
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手順
1.白い紙に方眼を書く
定規とボールペンを使って、白い紙に方眼を書いていく。あとで別の紙に書き写すことになるので、方眼のサイズはどんなサイズでも大丈夫。
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2.マス目に色を塗って、ドット絵を作る
マスを塗りつぶして「ドット絵」を描く。間違えたときに何度も消してやり直せるので、えんぴつかシャーペンを使うようにしようう。最初は簡単な絵から挑戦すると良い。
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3.白い紙に円を書く
白い紙に、コンパスを使って何重もの円を書いていく。このとき、スチール缶の半径よりも少し大きい円からはじめ、半径を0.5センチメートルずつ大きくしていく。円の数は問わないが、できるだけたくさん書いておくと良い。※今回の動画では、スチール缶の半径よりも大きい半径4センチメートルの円から始めている
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4.円に等しい角度で線を入れる
3で書いた円に、等しい角度で線を書いていく。まずは、分度器で5度ずつ測って点を打っていこう。点が打てたら、円の中心と点を結んで、線を書いていく。
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5.ドット絵と円を書いた紙に座標をつける
ドット絵と円を書いた紙に座標を付ける。まずは、2で作ったドット絵の左上から縦に、1、2、3、4、5…とドット絵のマスが埋まっているところまで数字を書く。数字が打てたら次は、左上から横にA、B、C、D、E…とアルファベットを書いていこう。円を書いた紙にも同様に数字とアルファベットを使って座標を書いていく。
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6.円を書いた紙にドット絵を書き写す
5で書いた座標を元に、ドット絵を、円を書いた紙に書き写していく。今回はドット絵の「Aの4、5、6番」が塗られているので、同じように円を書いた座標の「Aの4、5、6番」を塗りつぶしていく。同じように、ドット絵と円を書いた紙の座標を比較しながら塗りつぶしていこう。
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7.スチール缶を鏡にする
100円ショップで売っているミラーシートをスチール缶に巻き付けましょう。※スチール缶はやすりでこすることで鏡になるが、2時間以上かかるので時間があるときに挑戦してほしい
8.絵にスチール缶を置く
円が書いてるほうの紙の中心にミラーシートを巻いたスチール缶を置いてみよう。紙に書かれた絵は、スチール缶に綺麗に映っただろうか?
レポートのまとめ方
スチール缶に絵がゆがんで映ってしまったときは、角度を変えてみたり、スチール缶の大きさを変えてみたり、さまざまな条件を変えて、何度も繰り返し挑戦してみてほしい。平面に描く絵をどのくらいの角度でゆがませると綺麗に絵が映し出されるのかなど、何度も実験を繰り返すことで「光の性質(反射)」に関する理解を深めることができる。「勉強を自分のものにする」経験を増やして、自分の頭で考える力を向上させることが、その後の学習や受験にもつながるだろう。