Hvad er den stroboskopiske effekt?
Den stroboskopiske virkning er et fænomen med menneskelig visuel opfattelse, hvor bevægelse viser sig at blive fortolket af en hjerne, der får successive diskrete billeder og sy dem sammen med automatiske aliaser for tidsmæssig kontinuitet. Kort sagt, bevægelse er en artefakt. Enten med en blinkende lyskilde eller gennem en åbning og lukning af en blænde, kan en strobe kontrollere, hvad øjet ser på et bevægeligt objekt. Trods faktisk bevægelse, hvis hvert nethindebillede er billedet af et objekt i den samme nøjagtige position, vil det blive opfattet som værende stationært. Stroboskopisk kontrol af gentagen eller forudsigelig bevægelse, såsom rotation af et hjul, kan skabe en optisk illusion, der er helt i strid med den sande bevægelse.
Det første stroboskop var et nyt legetøj, hvor en lampeskærm med successive billeder af noget i bevægelse, såsom gang fra en hest, blev spundet, mens en anden ydre lampeskærm med en række radiale betragtningsspalter blev spundet i den modsatte retning, hvilket skabte illusionen af et bevægende stillbillede. Film, der bruger film, anvender det samme princip med et projektorlys og en linse, der indeholder en højhastighedslukker, der skiftevis lyser og lukker en lang, spinding rulle med successive stillbilleder. Roterende eller svingende spejle kan også skabe den stroboskopiske effekt. Elektroniske strobelys, først opfundet i 1931, er pærer, der indeholder gasser, der udledes med en hastighed, der er justeret af frekvensen eller cyklussen af den elektriske strøm, der skifter polaritet. Fluorescerende belysning er faktisk en strobe, der blinker til og fra med en hastighed, der er for hurtig til at mennesker kan skelne.
Forskere havde for længe siden opdaget, at mennesker opfatter umiskendelig reel bevægelse med 24 billeder i sekundet - en hastighed, der er større, giver ingen forbedring i verisimilitude, og en mindre hastighed producerer en genkendelig illusion af bevægelse. En række teorier udviklede sig fra denne observation. Den ene er den diskrete rammeteori, der antager, at denne hastighed korrelerer med den fysiske hastighed af neurale impulser, og at hvert signal udgør et stille, snap-shot nethindebillede. Den menneskelige hjerne fremstiller derefter subjektivt bevægelse ved at behandle de successive billeder gennem tidsmæssig aliasering, udfylde de blanke øjeblikke med spøgelsesbilleder i henhold til både fastnetbaserede love og lærte regler for rum og tid.
Denne teoretiske ramme er den mest accepterede forklaring af den stroboskopiske effekt. Mennesker ser ikke fysisk bevægelse; snarere fortolker hjernen bevægelse baseret på hurtige, men episodiske, ikke desto mindre netoplysninger. Effekten demonstreres tydeligst af gentagne - inklusive cyklisk bevægende - objekter. En passende analogi er, at hvis der tages et foto af et arbejdsur hvert 60. sekund, kan en person med rette, men forkert, konkludere, at den anden hånd er ødelagt og ikke har bevæget sig. Ethvert sådant objekt, hvis bevægelse er perfekt synkroniseret stroboskopisk, ser ud til at være bevægelsesfri.
Ekstrapolering fra dette visuelle fænomen, hvis et videokamera, der arbejder med 24 billeder i sekundet, skyder et autohjul, der roterer 23 gange pr. Sekund eller dets brøkdel, svarer hver efterfølgende videoramme til at fange hjulet i en position, der bare hænger bag en hel revolution af det foregående billede. Det viser, at ramme-for-ramme-bevis tydeligt viser, at hjulet er bevæget baglæns, og faktisk vil menneskets syn således opfattes for at have spundet omvendt med en omdrejning pr. Den optiske illusion, der kendes af film, der viser hestevogne, kaldes "vognhjulets virkning" og forekommer i varierende grad med enhver videooptagelse af et roterende objekt.
Den stroboskopiske virkning kan ses andre steder. Populært af danseklubber, vil et let, SOM streber relativt langsomt, animere en persons dansebevægelser i tilsyneladende langsom bevægelse. En racermotor, der drejer med 9.000 omdrejninger pr. Minut, kan synkroniseres med et strobelys for at fryse og analysere motorens statiske tilstand med den hastighed. En vand springvand med en kendt strømningshastighed kan vises for at tilsyneladende trodse tyngdekraften ved at belyse den med en midlertidigt forskudt strobe. Principper, der stammer fra den stroboskopiske effekt, såsom samplingshastighed og aliaseringsalgoritmer fra en prøve til den næste, er blevet anvendt på optiske enheder, såsom pulserende lasere, der læser en spinding digital datadisk.