Qual é o efeito estroboscópico?

O efeito estroboscópico é um fenômeno da percepção visual humana, na qual o movimento é mostrado como interpretado por um cérebro que recebe imagens discretas sucessivas e as coloca junto com aliases automáticos para continuidade temporal. Em suma, o movimento é um artefato. Seja com uma fonte de luz piscando ou através de uma abertura e fechamento de abertura, um estroboscópio pode controlar o que o olho vê de um objeto em movimento. Apesar de realmente se mexer, se cada imagem da retina é a de um objeto na mesma posição exata, ela será percebida como estacionária. O controle estroboscópico de movimento repetitivo ou preditivo, como a rotação de uma roda, pode criar uma ilusão de ótica que é completamente contrária ao movimento verdadeiro.

O primeiro estroboscópio foi um brinquedo de novidade no qual um abajur com imagens sucessivas de algo em movimento, como a marcha de um cavalo, foi girada enquanto outro abajur externo comUma série de fendas de visualização radial foi girada na direção oposta, criando a ilusão de uma imagem parada em movimento. O filme cinematográfico emprega o mesmo princípio com uma luz do projetor e uma lente que abriga um obturador de alta velocidade que alternadamente ilumina e ocche um carretel longo e giratório de imagens estáticas sucessivas. Os espelhos rotativos ou oscilantes também podem criar o efeito estroboscópico. As luzes estroboscópicas eletrônicas, inventadas pela primeira vez em 1931, são lâmpadas contendo gases que descarregam a uma taxa ajustada pela frequência ou ciclismo de corrente elétrica, alternando sua polaridade. A iluminação fluorescente, de fato, é um estroboscópio que pisca e desligado a uma velocidade muito rápido para os humanos discernirem.

Os pesquisadores descobriram há muito tempo que os humanos percebiam o movimento indiscernivelmente real a 24 quadros por segundo - uma taxa que é maior não oferece melhora na verossimilhança, e uma taxa menor produz uma ilusão reconhecível de movimento. Várias teorias evoluíram a partir desta observação.Uma é a teoria do quadro discreto que assume que essa taxa se correlaciona com a velocidade física dos impulsos neurais e que cada sinal constitui uma imagem imobiliária da retina. O cérebro humano então fabrica subjetivamente movimento processando as imagens sucessivas por meio de alias temporal, preenchendo os momentos em branco com imagens fantasmas de acordo com as duas leis conectadas e as regras aprendidas do espaço e do tempo.

Este arcabouço teórico é a explicação mais aceita do efeito estroboscópico. Os seres humanos não vêem o movimento físico; Em vez disso, o cérebro interpreta o movimento com base em informações rápidas, mas episódicas,, no entanto, da retina. O efeito é mais claramente demonstrado por objetos repetitivos - incluindo movimentados ciclicamente. Uma analogia adequada é que, se uma foto de um relógio de trabalho for tirada a cada 60 segundos, uma pessoa poderá com justiça, embora incorretamente, conclua que a segunda mão está quebrada e não se moveu. Qualquer objeto cujo movimento é perfeitamente sincronizado STroboscopicamente parecerá imóvel.

Extrapolando esse fenômeno visual, se uma câmera de vídeo, operando a 24 quadros por segundo, fotografa uma roda automática que gira 23 vezes por segundo ou seu equivalente fracionário, cada estrutura de vídeo sucessiva capturará a roda em uma posição um pouco atrasada por trás de uma revolução completa de sua imagem anterior. A evidência de quadro a quadro indica claramente que a roda se moveu para trás e, de fato, a visão humana perceberá que ela girou em ré em uma revolução por segundo. A ilusão de ótica, familiarizada por filmes que representam carruagens puxadas a cavalo, é chamada de "efeito da roda de carroça" e ocorre em um grau variável com qualquer gravação de vídeo de um objeto rotativo.

O efeito estroboscópico pode ser testemunhado em outros lugares. Popularizado por clubes de dança, uma luz que estroboscópica relativamente lentamente animará os movimentos de dança de uma pessoa em câmera aparentemente lenta. Um motor de carro de corrida gira a 9.000 revoluções por minuto pode serSincronizado com uma luz estroboscópica para congelar e analisar o estado estático do motor a essa velocidade. Uma fonte de água com uma taxa de fluxo conhecida pode ser exibida para desafiar a gravidade aparentemente, iluminando -a com um estroboscópio temporalmente compensado. Princípios derivados do efeito estroboscópico, como a taxa de amostragem e algoritmos de aliasing de uma amostra para a seguinte, foram aplicados a dispositivos ópticos, como lasers pulsantes que leem um disco de dados digitais giratórios.