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  • 1 # 齊車

    首先,說下我的觀點——這是人眼的“視覺暫留”現象。

    對此,我將從以下幾個方面進行闡述。

    一、關於“視覺暫留”現象。

    “視覺暫留”現象,即“視覺暫停”現象,又稱“餘暉效應”。人眼在觀察景物時,光訊號傳入大腦神經,需經過一段短暫的時間,光的作用結束後,視覺形象並不立即消失,這種殘留的視覺稱“後像”,視覺的這一現象則被稱為“視覺暫留”。生活中有很多這樣的例子。如日光燈的“閃動”(日光燈每秒鐘要熄滅一百次,由於視覺暫留,一般情況下,我們察覺不到燈光的閃動)、電影畫面的切換(電影銀幕上每秒鐘更換二十四張畫面。由於視覺暫留,一個畫面的印象還沒有消失,下一個稍微有一點差別的畫面又出現在銀幕上,連續不斷的印象銜接起來,就組成了活動電影)、睜眼看燈,閉眼還能“看"到燈等很多現象都和“視覺暫留”有關。

    二、關於指尖陀螺轉動時“順時針與逆時針的轉換”。

    簡單說是種“欠取樣”的結果。人看到東西,其實是對外界影象資訊的“取樣”,“採”到什麼,就會看到什麼。

    那麼,什麼是“取樣”?

    如拍攝電影時,演員表演和自然界的變化是個連續的過程,但是在拍攝這個過程時,攝像機卻把它定格為了一幀幀的畫面,由連續的畫面抽取出了許多幀不連續的畫面,這就是“取樣”的過程。雖然畫面不連續,但經過人眼的視覺暫留效應,我們看電影時覺得它就是連續的。人眼是一個取樣器,假設我們“一閉一睜”的頻率高達一秒鐘二十多次,換句話說,陀螺轉動時,我們一秒看二十多眼,每一眼看到的都是一幀靜止的影象。陀螺轉動的過程是連續的。

    人之所以看到陀螺倒轉,是因為此時陀螺轉動頻率略低於人眼取樣頻率,即”欠取樣“。如陀螺上面本來只有一點的花紋,高速轉動時,會看成一個圓圈。“轉向的變化”由陀螺旋轉速度的變化引起,當速度慢到人眼每次看陀螺上的一點都相對原位置倒退一些時,總體上就會看到陀螺的旋轉反向了。

    三、關於可能出現的三種情況。

    假設陀螺上有一點A,相對於陀螺,固定不變。

    1、每一眼看A,它都轉夠整數圈還多一點兒,由於人眼的視覺暫留效應,把這些影象連起來看,我們就會看到陀螺在正轉

    2、每一眼看它A,它都剛好轉夠整數圈,這時我們的眼睛看的都是完全相同的靜止的像,這時我們看到的是一個“靜止”的陀螺。

    3、每一眼看A,它都差一點兒轉夠整數圈,每次都差那麼一點兒,由於人眼的視覺暫留效應,把這些每次都差一點兒的影象連著看,我們就會以為陀螺在反轉

    三、關於其他證明”視覺暫留"現象的例項——車輪旋轉。

    高速前進行駛的汽車,車外的人會看到順時針旋轉的車輪像是緩慢的逆時針旋轉。這是因為當車在某一個速度行駛時,第一個車輪影象在眼底保留的時間內,車輪轉了接近一圈,但不到一圈.這時第一個影象消失,我們看到了第二個車輪的影象,由於第二個影象和第一個影象相差不到一圈.所以,造成一種輪子往後倒著走的錯覺。當對方提高車速,就有可能出現車輪不動的感覺,如果再提速,可能會出現車輪緩緩向前轉。

    其次,對指尖陀螺做個簡單的介紹。

    指尖陀螺,英文中叫作Finger Spinner,是一種一個軸承對稱結構,可以在手指上空轉的小玩具,從2016年初在北美開始流行。

    它是由一個雙向或多向的對稱體作為主體,在主體中間嵌入一個軸承的設計組合,整體構成一個可平面轉動的新型物品,這種物品的基本原理相似於傳統陀螺,但是需要利用幾個手指進行把握和撥動才能讓其旋轉。

  • 2 # 睿智生生不息

    大家都有這樣的常識:當人眼看到一個物體或一個畫面後,然後閉上眼睛,影象會在眼睛裡面留下,並保留一段時間。這種現象叫做視覺暫留。(這段時間有多少呢?經科學實驗測定為:0.1-0.4秒)

    當把一張一張靜止的圖片以每秒24張圖片在人的眼睛快速透過時,這時人就會看到一個活動的畫面,電影就是利用了人的眼睛的這種視覺錯覺,實現了把靜止的畫面變成了活動的影象。

    一個旋轉的物體(不管是尖陀螺、飛速旋轉的汽車輪子)都已經超過了人眼的識別功能。人眼看東西有一個時間的,大概在0.05秒左右。小於這個時間的運動物體,比如影片有幀數,日光燈有頻閃。 這都意味著一個物理量-----頻率。(日光燈每秒亮、滅60次,也稱60赫茲。人眼無法識別原因是早已超過了人的識別能力。

    三種假設:(首先設定人的極限識別能力是0.05秒)一、在一個旋轉的圓盤從零開始慢慢轉動,並且逐漸加快,從1秒一圈至0.5秒一圈至0.1一圈至0.05一圈。這是人的眼睛能夠識別多少圈。而且判斷為正轉。(真實的)

    二、繼續加快圓盤轉速變成0.04一圈至0.02一圈……甚至更快。這是人眼產生錯覺。正好轉至A點(設原始點為A點)時,人的判斷為靜止不動。(儘管已經轉動了N圈)。

    三、當圓盤轉至離A點還有一段距離時(也就是還沒到A點)人的判斷為反轉。

    在人的識別能力範圍內看到的圓盤的轉向是正確的。(正轉)

    當超過人的識別能力時,看到的假象可能是靜止的、或者是反轉的。

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