Jaki jest efekt stroboskopowy?

Efekt stroboskopowy jest zjawiskiem ludzkiej percepcji wizualnej, w której wykazano, że ruch jest interpretowany przez mózg, który otrzymuje kolejne dyskretne obrazy i zszywa je wraz z automatycznymi aliasami ciągłości czasowej. Krótko mówiąc, ruch jest artefaktem. Niezależnie od tego, czy z migającym źródłem światła, czy przez otwieranie i zamykanie przysłony, stroboskop może kontrolować to, co widzi oko poruszającego się obiektu. Pomimo faktycznego poruszania się, jeśli każdy obraz siatkówki jest przedmiotem obiektu w tej samej dokładnej pozycji, będzie postrzegany jako stacjonarny. Stroboskopowa kontrola ruchu powtarzalnego lub predykcyjnego, takiego jak obrót koła, może stworzyć iluzję optyczną, która jest całkowicie sprzeczna z prawdziwym ruchem.

Pierwszym stroboskopem była nowatorska zabawka, w której abażura z kolejnymi obrazami czegoś w ruchu, takim jak chód konia, został obrócony, a kolejna zewnętrzna abażura zSeria promieniowych szczelin widzenia została obrócona w przeciwnym kierunku, tworząc iluzję poruszającego się obrazu. Film filmowy wykorzystuje tę samą zasadę z światłem projektorowym i obiektywem, która mieszka w szybkiej migawce, która naprzemiennie oświetla i zatrzymuje długą, wirującą rolkę kolejnych zdjęć. Obracające się lub oscylujące lustra mogą również stworzyć efekt stroboskopowy. Elektroniczne światła stroboskopowe, po raz pierwszy wymyślone w 1931 r., Są żarówkami zawierającymi gazy, które rozładowują z prędkością dostosowaną przez częstotliwość lub jazdę na rowerze, prąd elektrycznego naprzemiennie jego polaryzację. W rzeczywistości oświetlenie fluorescencyjne to stroboskop, który błyska i wyłącza z prędkością zbyt szybką, aby ludzie mogli się rozpoznać.

Naukowcy już dawno odkryli, że ludzie postrzegają niezdolnie rzeczywisty ruch na poziomie 24 klatek na sekundę - wskaźnik, który nie daje poprawy w zakresie Verisimilitude, a mniejsza szybkość powoduje rozpoznawalną iluzję ruchu. Wiele teorii ewoluowało z tej obserwacji.Jednym z nich jest dyskretna teoria ramek, która zakłada, że ​​szybkość ta koreluje z fizyczną prędkością impulsów neuronowych i że każdy sygnał stanowi nieruchome, snap-shot wizerunek siatkówki. Ludzki mózg następnie subiektywnie produkuje ruch poprzez przetwarzanie kolejnych obrazów poprzez czasowe aliasing, wypełniając puste momenty obrazami duchów, zarówno według prawnych przepisów, jak i wyuczonych zasad przestrzeni i czasu.

Te teoretyczne ramy są najbardziej akceptowanym wyjaśnieniem efektu stroboskopowego. Ludzie nie widzą ruchu fizycznego; Raczej mózg interpretuje ruch w oparciu o szybkie, ale epizodyczne, jednak informacje siatkówki. Efekt jest najwyraźniej wykazany przez powtarzalne - w tym cyklicznie poruszające się obiekty. Udrobną analogią jest to, że jeśli zdjęcie zegara roboczego jest wykonywane co 60 sekund, osoba może sprawiedliwie, choć niepoprawnie, stwierdzić, że drugi ręka jest zepsuty i nie poruszył się. Każdy taki obiekt, którego ruch jest doskonale zsynchronizowany STRoboskopowo będzie się nieruchomy.

Ekstrapolując z tego zjawiska wizualnego, jeśli kamera wideo, działająca z prędkością 24 klatek na sekundę, strzela automatycznie obracającą się 23 razy na sekundę lub jego odpowiednik ułamkowy, każda kolejna ramka wideo przechwyci koło w pozycji, opóźniając się za pełną rewolucją jego poprzedniego obrazu. Dowody ramki po klatce wyraźnie wskazują, że koło spadło do tyłu, a w ten sposób ludzka wizja dostrzega, że ​​wirowało go w odwrotnej kolejności przy jednej rewolucji na sekundę. Iluzja optyczna, zapoznaje się z filmami przedstawiającymi powozy konne, nazywa się „efektem koła wagonu” i występuje w różnym stopniu z dowolnym nagrywaniem wideo obracającego się obiektu.

Efekt stroboskopowy można zobaczyć gdzie indziej. Popularyzowane przez kluby taneczne, światło, które stosunkowo powoli powoli ożywi ruchy taneczne w pozornie zwolnionym tempie. Silnik samochodowy wyścigowy obracający się z 9 000 obrotów na minutęZsynchronizowane ze światłem stroboskopowym, aby zamrozić i przeanalizować stan statyczny silnika z tą prędkością. Fontannę wodną o znanym natężeniu przepływu można wyświetlić, aby najwyraźniej przeciwstawić się grawitacji poprzez oświetlenie jej czasowo przesuniętym strobą. Zasady pochodzące z efektu stroboskopowego, takie jak szybkość pobierania próbek i algorytmy aliasowania z jednej próbki do następnej, zostały zastosowane do urządzeń optycznych, takich jak pulsujące lasery, które odczytują wirujący cyfrowy dysku.