Hva er den stroboskopiske effekten?

Den stroboskopiske effekten er et fenomen med menneskelig visuell persepsjon der bevegelse vises til å bli tolket av en hjerne som får påfølgende diskrete bilder og sy dem sammen med automatiske aliaser for tidsmessig kontinuitet.Kort sagt, bevegelse er en gjenstand.Enten med en blinkende lyskilde eller gjennom en blenderåpning og lukking, kan en strobe kontrollere hva øyet ser på et bevegelig objekt.Til tross for at de faktisk beveger seg, hvis hvert netthinnebilde er et objekt i samme eksakte posisjon, vil det bli oppfattet som stasjonært.Stroboskopisk kontroll av repeterende eller prediktiv bevegelse, for eksempel rotasjon av et hjul, kan skape en optisk illusjon som er helt i strid med den sanne bevegelsen.

Det første stroboskopet var et nyhetsleketøy der en lampeskjerm med påfølgende bilder av noe i bevegelse, slik som gangen til en hest, ble spunnet mens en annen ytre lampeskjerm med en serie radial visningsspaler ble spunnet i motsatt retning, noe som skapte illusjonen av et bevegelig stillebilde.Filmfilm bruker samme prinsipp med en projektorlys og et objektiv som huser en høyhastighets lukker som veksler lyser opp og okkykker en lang, spinnende hjul av påfølgende stillbilder.Roterende eller svingende speil kan også skape den stroboskopiske effekten.Elektroniske strobelys, først oppfunnet i 1931, er pærer som inneholder gasser som slipper ut med en hastighet justert av frekvensen, eller sykling, av elektrisk strøm som veksler dens polaritet.Fluorescerende belysning er faktisk en strobe som blinker av og på med en hastighet for fort for mennesker å skille.En rate som er større gir ingen forbedringer i verisimilitude, og en mindre rate gir en gjenkjennelig illusjon av bevegelse.En rekke teorier utviklet seg fra denne observasjonen.Den ene er den diskrete rammeteorien som antar at denne hastigheten korrelerer med den fysiske hastigheten til nevrale impulser og at hvert signal utgjør et stille, snap-shot retinal-bilde.Den menneskelige hjernen produserer deretter bevegelse subjektivt ved å behandle de påfølgende bildene gjennom tidsmessig aliasing, fylle ut de blanke øyeblikkene med spøkelsesbilder i henhold til både fastkablet lover og lærte regler for rom og tid.

Denne teoretiske rammen er den mest aksepterte forklaringen på den strroboskopiskeeffekt.Mennesker ser ikke fysisk bevegelse;Snarere tolker hjernen bevegelse basert på rask, men episodisk, likevel, retinal informasjon.Effekten er tydeligst demonstrert av repeterende mdash;inkludert syklisk bevegelse mdash;objekter.En passende analogi er at hvis et bilde av en fungerende klokke tas hvert 60 sekund, kan en person rettferdig, men feil, konkludere med at andre hånd er ødelagt og ikke har flyttet.Ethvert slikt objekt hvis bevegelse er perfekt synkronisert strroboskopisk vil se ut til å være ubevegelig.

Ekstrapolering fra dette visuelle fenomenet, hvis et videokamera, som opererer med 24 rammer per sekund, skyter et bilhjul som dreier 23 ganger per sekund eller dets brøkekvivalent, hverPåfølgende videoramme vil fange hjulet i en stilling som bare henger etter en full revolusjon av det foregående bildet.Bevisene for ramme-for-ramme indikerer tydelig at hjulet har beveget seg bakover, og faktisk vil menneskets syn dermed oppfatte det til å ha spunnet i revers i en revolusjon per sekund.Den optiske illusjonen, kjent av filmer som skildrer hestevogner, kalles "vognhjulseffekten", og oppstår i ulik grad med en hvilken som helst videoopptak av et roterende objekt.

Den stroboskopiske effekten kan bli vitne til andre steder.Popularisert av danseklubber, et lys som strober relativt sakte vil animere en persons dansebevegelser i tilsynelatende treg bevegelse.En racerbilmotor som dreier seg med 9000 revolusjoner per minutt kan synkroniseresmed et strobe lys for å fryse og analysere motorens statiske tilstand med den hastigheten.En vannfontene med en kjent strømningshastighet kan vises for å tilsynelatende trosse tyngdekraften ved å belyse den med en midlertidig forskjøvet strobe.Prinsipper avledet fra den stroboskopiske effekten, for eksempel prøvetakingshastigheten og aliasing -algoritmer fra en prøve til den neste, har blitt brukt på optiske enheter som pulserende lasere som leste en spinnende digitale dataskive.