Vad är stroboskopeffekt?

July 15

Den stroboskopisk effekten är ett fenomen av mänsklig visuell perception där rörelse visas att tolkas av en hjärna som tar emot successiva diskreta bilder och stygn dem tillsammans med automatiska alias för tids kontinuitet. Kort sagt, är rörelse en artefakt. Vare sig med en blinkande ljuskälla eller genom en öppning öppning och stängning, kan en strobe styra vad ögat ser av ett rörligt objekt. Trots faktiskt flytta, om varje bild på näthinnan är det av ett objekt i samma exakta position, kommer det att uppfattas som stationär. Stroboskopisk kontroll av repetitiva eller automatisk rörelse, till exempel rotationen av ett hjul, kan skapa en optisk illusion som är helt i strid med den sanna rörelse.

Den första stroboskop var en nyhet leksak där en lampskärm med successiva bilder av något i rörelse, såsom gångart en häst, spanns medan en annan yttre lampskärm med en serie radiella visnings slitsar spanns i motsatt riktning, vilket skapar en illusion av ett rörligt stillbild. Film- film använder samma princip med en projektor ljus och en lins bostäder en höghastighets slutare som växelvis lyser och täpper en lång, spinning rulle av successiva stillbilder. Roterande eller oscillerande speglar kan också skapa den stroboskopiska effekten. Elektroniska stroboskop, först uppfanns 1931, är lökar som innehåller gaser som urladdnings med en hastighet justeras med frekvensen, eller cykla, elektrisk ström omväxlande dess polaritet. Lysrör, i själva verket är en strobe som blinkar på och av vid en hastighet för fort för människor att urskilja.

Forskare hade för länge sedan upptäckt att människor uppfattar indiscernibly verklig rörelse med 24 bilder per sekund - en takt som är större ger ingen förbättring i verisimilitude och en lägre producerar en igenkännbar illusion av rörelse. Ett antal teorier utvecklats från denna observation. En är diskret ram teori som förutsätter att denna skattesats korrelerar med den fysiska hastigheten på nervimpulser och att varje signal utgör en stilla, snap-shot bild på näthinnan. Den mänskliga hjärnan sedan subjektivt tillverkar rörelse genom att bearbeta de successiva bilderna genom tids aliasing, fylla i tomma stunder med spöket bildspråk enligt både trådanslutna lagar och lärt regler tid och rum.

Denna teoretiska ramverk är den mest accepterade förklaringen av stroboskopeffekt. Människor ser inte fysiskt rörelse; snarare, tolkar hjärnan motion utifrån snabb men episod ändå retinal information. Effekten är tydligast framgår av repetitiva - inklusive cykliskt rörliga - objekt. En apt analogi är att om ett foto av en fungerande klocka tas var 60: e sekund, en person kan rättvist, men felaktigt, dra slutsatsen att den andra sidan är trasig och har inte flyttats. Varje sådant objekt vars rörelse är perfekt synkroniserade stroboscopically ser ut att vara orörlig.

Extrapolerar från denna visuella fenomen, om en videokamera, som arbetar med 24 bilder per sekund, skjuter en automatisk hjul roterande 23 gånger per sekund eller dess bråk motsvarighet, kommer varje efterföljande videobild fånga hjulet i ett läge bara lite släpar efter en fullständig revolution dess föregående bild. Ramen för bildruta bevis visar tydligt att hjulet har flyttat bakåt, och faktiskt, kommer mänskliga ögat därmed uppfatta det att ha spunnit i omvänd vid ett varv per sekund. Den optiska illusionen, bekantat med filmer som skildrar hästvagnar, kallas "vagnshjul effekt", och förekommer i varierande grad med någon videoinspelning av ett roterande objekt.

Den stroboskopeffekt kan bevittnas på annat håll. Populariserades av dansklubbar, ett ljus som utlöses relativt långsamt kommer animera en persons dansrörelser i till synes slow motion. En ras bilmotor vänder på 9.000 varv per minut kan synkroniseras med ett stroboskop att frysa och analysera motorns statiska tillstånd vid den hastigheten. En fontän med en känd flöde kan visas att till synes trotsar gravitationen genom att belysa det med ett tidsmässigt förskjutna strobe. Principer härledda från stroboskopeffekt, såsom samplingsfrekvens och aliasing algoritmer från ett prov till nästa, har tillämpats på optiska enheter såsom pulserande lasrar som läser en snurr digital dataskiva.

  • Film- film sysselsätter stroboskopisk effekt.
  • Den stroboskopeffekt kan bevittnas i dansklubbar med strobe belysning.