2015年6月25日木曜日

475 Z^3マンデルブロ画像

今までのマンデルブロ画像は通常のZ→Z^2+Cの画像だったが、Z→Z^3+Cのマンデルブロ画像についても調べる。 下図は、|CXi|<2,|CYi|<1.5の場合のZ^3マンデルブロ画像である。
Nmax=1000です。N-loop脱出条件は、Q=X^2+Y^2>4としていてZ^2マンデルブロ画像と同じ。

なお此の画像の作成プログラムにおいては、N=NmaxでもN-loopを脱出できない(収束状態とみなす)場合は、特に色は付けていません。従って画像の白い部分はZ^3マンデルブロ集合部分と見なせる。


上図の5箇所の部分を下図のように選び、それぞれ拡大する。


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以上の図から分かるように、Z^3+Cマンデルブロ画像においても随所にZ^3ミニ・マンデルブロ集合が存在している。以上の図で、N-loop脱出時のNをNoとしたとき画像の色はC=No MOD 16としている。

Z^3マンデルブロ集合付近の色は混然としていて、つまりNoの変化が激しい。従ってNoの変化を平坦にするためNoをlog(No)化する。

そうすることによって、Noの変化がグループ化され其の変化の様子が単純化されNoの変化の様子が、より分かりやすくなる。

以下の図はC=INT(LOG10^5*N) MOD 16とした画像である。(画像の上の注記のNはNoのタイプ・ミスである。






以上の画像のようにNoの変化をlog化して平坦にしてもlog(N)oの変化は複雑な模様になっている。
(画像の上の注記の10^5は色をシフトさせ、配色を分かりやすくするためのもので本質的なものではない)。

このlogNoの画像の模様変化より、マンデルブロ集合付近のNoが、いかに複雑に変化しているかが分かる。このlogNo画像自体が個性的な画像となっている。

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以下の図は、No>20場合のみの画像です。色はC=No MOD 16 でオリジナル画像と同じである。






上の図からも、Z^3マンデルブロ集合周辺のNoの複雑さ・混在さが分かる。

またN>20の場合に相当する画像の位置(複素平面の位置(CX,iCY)の模様が枝状に伸びていて、この模様自体も面白い。 



2015年6月24日水曜日

474 1-11画像の中の5個所の拡大画像

以下の画像は1-11画像の位置、及び1-16画像の拡大部位と其れらの拡大画像である。

1-11-1~1-11-4画像は、Nma=1000。1-11-5画像は、Nmax=5000である。

画像の拡大率は1画像に対して、
1-11-1→266倍、 1-11-2→954倍、 1-11-3→2100倍、
1-11-4→3151倍、 1-11-5→6301倍



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2015年6月23日火曜日

473 記事460の1図の中の4個所の部分を更に拡大する

1図(記事460の1.親図)の周辺部位の4個所の部分を拡大する。
それらを、1-11~1-14図と名付ける。

(注:今まで1図の中での画像は、記事460(1-1~1-5図)、記事466(1-6~1-10図)で調べてきた。)







2015年6月22日月曜日

472 柱状の画像の分岐の成長とZ^2マンデルブロ画像の周辺部

下図は 記事466の1-6画像 (画像1の中の6番目の画像)である。
Nmax=5000で、NがNmaxになったときは画像は表示しないようにプログラムしているから、白い部分はZ^2マンデルブロ集合部分である。画像の色Cは、C=No mod 16 としている。


下図は、No<60の時のみ表示(Noが偶数→赤、奇数→黒)している。
但し、No>500の場合は通常表示(C=No MOD 16)している。またZ^2マンデルブロ集合部分の周辺近辺部は表示されているから、Z^2マンデルブロ集合部分が分かる。


上図の発散部分において表示されているのはNo<60の場合だけであり、その画像は末端部分が分岐した歪んだ柱状の画像となっている。No<n のnを大きくしていけば、柱状の画像の末端部分も表示されるようになる。

下図は No<60の時(Noが偶数→赤、奇数→黒)。60<=No<80の時(Noが偶数→緑、奇数→紫)としていた画像である。よく見ると柱の末端が伸びていることが分かる。


下図は更にnを大にして、80<=No<100のときC=13(暗い水色)とした場合である。
よく見ると、柱の末端が(暗い水色)で伸びていることが分かる。
解像度をもっと良くすれば、その様子がもっと鮮明に分かる。


下図は、上から2番目の図の状態で、No>400のとき、C=N^2 mod 16で表示した画像である。
Z^2マンデルブロ集合部分の周辺が、より分かりやすくなっている。


2015年6月21日日曜日

471 log(No)画像

マンデルブロ集合画像へ接近するほど、N-loopを脱出するN即ちNoは急速大きくなる。
(記事468~470参照)。画像の色Cは、BASIC/98では16色しか使えず、その色については
記事2で説明している。また画像の色は、C=No MOD 16 として与えている。

マンデロブロ画像へ接近するほど急速にNoが大となるため、マンデルブロ集合画像周辺の色は
混然となってくるため色の識別が困難になる。

従ってNoをlog化すれば、logNはNよりも増加速度は軽減され、LOG(N)とすれば、
マンデルブロ集合画像周辺の色の変化は単純化され識別はしやすくなる。

(また画像のlog(No)化にいての補足説明は最後に示す。)

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補足説明:

マンデルブロ画像は、N-loop脱出時の N を No としたとき、該当座標の No を色で表現している。 色は 16 色しか使えないため、C を上図のパレット番号としたとき、 C=No MOD 16 として、16 進法で表現している。

マンデルブロ画像において、No に関心がある場合、即ち、色の画像構成が問題となる。

マンデルブロ画像の収束部分、いわゆるマンデルブロ集合の周辺は No が煩雑・複雑に変化
している。従って、その周辺の色も煩雑・複雑になっている。

そのため、No の構造も把握しにくい。 マンデルブロ集合周辺の No の構造を大ざっぱに把握する方法の一つとして、No を log(No)として、No の変化を「平坦化」させる方法が考えられる。そうすれば、No の大ざっぱな構造が見えてくる。

2015年6月20日土曜日

470 前記事467の1-9-2 画像の『円柱状画像の分岐』の様子

下図は 前記事467の1-9-2 画像である。


この画像において前記事同様に、No>nの場合は画像を非表示にしてみる。
即ち、No<=n の場合のみ N-loopを脱出し、該当座標点を色:C=No mod 16で表示する。
{なお以下の画像においてZ^2マンデルブロ画像の周辺部を参考のために示した(No>500の場合の表示点)。}






上図から分かるように、n が小さい程,N-loopを脱出するときのNoは小さい必要があり、該当座標点は狭まる。従って画像の中の『円柱状画像』の『分岐』も広がっていく。

換言すると『円柱状画像の分岐』は、n が大きくなる程、即ちNoが大きくなる程広がっていく。
これは『分岐』が『成長』していくと例えてよいだろう。

従って上図は、『円柱状画像の分岐』の様子を n をパラメータとして見ることができる。

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この『円柱状画像の分岐』の様子を調べるために、1-9-2画像の中の部分画像1-9-2-1画像に
ついて調べる。

以下に示すように、1-9-2-1画像の『円柱状画像の分岐』は、n が小さくなる程
放射状に広がっていく。換言すれば、n→大につれて『円柱状画像の分岐』は『成長』していく。



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