Qual è l'effetto stroboscopico?

L'effetto stroboscopico è un fenomeno della percezione visiva umana in cui si mostra che il movimento è interpretato da un cervello che riceve immagini discrete successive e le cucita insieme ad alias automatici per la continuità temporale.In breve, il movimento è un artefatto.Sia con una sorgente di luce lampeggiante o attraverso un'apertura di apertura e chiusura, uno strobo può controllare ciò che l'occhio vede di un oggetto in movimento.Nonostante si muova effettivamente, se ogni immagine retinica è quella di un oggetto nella stessa posizione esatta, sarà percepita come stazionaria.Il controllo stroboscopico del movimento ripetitivo o predittivo, come la rotazione di una ruota, può creare un'illusione ottica che è completamente contraria al vero movimento.

Il primo stroboscopio era un giocattolo di novità in cui un paralume con immagini successive di qualcosa in movimento, come l'andatura di un cavallo, è stato fatto girare mentre un altro paralume esterno con una serie di fessure di visione radiale è stato fatto girare nella direzione opposta, creando l'illusione di un'immagine fissa in movimento.Il film cinematografico impiega lo stesso principio con una luce proiettore e una lente che ospita un'otturatore ad alta velocità che si illumina alternativamente e occlude una lunga e rotante bobina di immagini fisse successive.Gli specchi rotanti o oscillanti possono anche creare l'effetto stroboscopico.Le luci elettroniche di strobo, inventate per la prima volta nel 1931, sono lampadine contenenti gas che si scaricano a una velocità regolata dalla frequenza o dal ciclismo della corrente elettrica che si alternano la polarità.L'illuminazione fluorescente, infatti, è uno strobo che lampeggia e si spegne a una velocità troppo veloce per gli umani da discernere.

I ricercatori avevano scoperto da tempo che gli umani percepiscono un movimento indiscertamente reale a 24 fotogrammi al secondo mdash;Un tasso maggiore non offre alcun miglioramento della verisimilitudine e un tasso minore produce un'illusione riconoscibile di movimento.Numerose teorie si sono evolute da questa osservazione.Uno è la teoria del telaio discreto che presuppone che questa velocità sia correlata alla velocità fisica degli impulsi neurali e che ogni segnale costituisca un'immagine retinica ferma a scatto.Il cervello umano quindi produce soggettivamente il movimento elaborando le immagini successive attraverso l'aliasing temporale, riempiendo i momenti vuoti con le immagini fantasma secondo le leggi cablate e le regole apprese dello spazio e del tempo.

Questo quadro teorico è la spiegazione più accettata dello stroboscopicoeffetto.Gli umani non vedono il movimento fisico;Piuttosto, il cervello interpreta il movimento basato su informazioni rapide ma episodiche, tuttavia, retiniche.L'effetto è più chiaramente dimostrato da ripetitivo mdash;tra cui Cyclicicty Moving Mdash;oggetti.Un'analogia appropriata è che se una foto di un orologio funzionante viene scattata ogni 60 secondi, una persona può giustamente, sebbene in modo errato, concludere che la seconda mano è rotta e non si è mossa.Qualsiasi oggetto simile il cui movimento è perfettamente sincronizzato stroboscopicamente sembrerà immobile.

Estrapolare da questo fenomeno visivo, se una videocamera, che opera a 24 fotogrammi al secondo, spara a una ruota automatica che ruota 23 volte al secondo o il suo equivalente frazionario, ciascunoIl frame video successivo catturerà la ruota in una posizione un po 'in ritardo dietro una rivoluzione completa della sua immagine precedente.Le prove frame per frame indicano chiaramente che la ruota si è spostata all'indietro e, in effetti, la visione umana percepisce quindi di essersi girata al contrario a una rivoluzione al secondo.L'illusione ottica, familiarizzata dai film che raffigurano carrozze trainate da cavalli, è chiamata "effetto della ruota del carro" e si verifica in misura variabile con qualsiasi registrazione video di un oggetto rotante.

L'effetto stroboscopico può essere assistito altrove.Reciprocamente dai dance club, una luce che flobes relativamente lentamente animerà i movimenti di danza di una persona in apparentemente rallentatore.Un motore di auto da corsa che gira a 9.000 giri al minuto può essere sincronizzatoCon una luce stroboscopica per congelare e analizzare lo stato statico del motore a quella velocità.Una fontana d'acqua con una portata nota può essere visualizzata per sfidare la gravità illuminandola con uno strobo offset temporalmente.I principi derivati dall'effetto stroboscopico, come la velocità di campionamento e gli aloritmi di aliasing da un campione all'altro, sono stati applicati a dispositivi ottici come i laser pulsanti che leggono un disco di dati digitali che gira.