當你帶孩子乘坐地鐵時,車窗外的動態廣告是否曾引起孩子的好奇?不少家長都曾被孩子追問:“地鐵隧道里為什么會‘放動畫片’?”
地鐵窗外飛馳而過的廣告,看似魔法,實則藏著有趣的科學原理。理解它,輕松回答孩子的“為什么”!接下來,我們就一步步揭開其中的秘密!
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神奇的“視覺暫留”
在解答本文最初的疑問前,我們先了解一個名為“視覺暫留”的神奇效應。
我們能看到事物,是因為光線經眼球的一些結構投射到視網膜上,再由視網膜上的視神經將光信號轉換為神經沖動,傳遞給大腦處理以形成視覺。但在這一過程中,由于信號轉換以及沖動傳遞均需要一定的時間,所以在光線消失后,視神經對光線的印象并不會立即消失,仍會保留一段時間,一般為0.1~0.4秒,這便形成了“視覺暫留”效應。簡單來講,就是大腦比眼睛的反應慢了半拍。
大腦的“玩笑”
了解了“視覺暫留”,咱們再來看地鐵隧道里的“廣告屏幕”的真面目。
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從圖中可以看到,隧道墻壁上并沒有巨大的屏幕,而是裝有一條條垂直的LED發光柱。靜止時,大家能看到每根光柱上有著各種顏色的光點,相鄰光柱之間所顯示的光點如果拼在一起,則會形成一幅完整的圖案;這一幅幅圖案如果連起來,就是可以傳遞信息的廣告。
所以,當列車快速行駛時,人眼會接連不斷地看到連續的光柱。這時利用“視覺暫留”的原理,人們就可以“腦補”出動態的畫面了——廣告就是這么在我們面前“播放”的。可以說,這是大腦和我們開了一個玩笑。
知識鏈接:
走馬燈
最早對于“視覺暫留”效應的應用,中國的傳統走馬燈是其中之一。它在宋代時便已經走入尋常百姓家。
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在燈內點上蠟燭,燭的熱力產生氣流,令輪軸轉動。輪軸上有剪紙,燭光將剪紙的影投射在屏上,圖像便不斷走動——足見中國古代人民的聰明才智。
現代電影的基礎
其實,“疾行中的廣告”并不是“視覺暫留”效應的唯一應用,其中最負盛名的當屬一個物理模型——費納奇鏡。
在“視覺暫留”效應被發現后不久,1832年,來自比利時的約瑟夫·普拉陶和來自奧地利的西蒙·馮施坦普費爾幾乎同時應用此原理發明了費納奇鏡。
初代費納奇鏡是由安裝在同一軸上的圓盤構成的。圓盤被均勻地分隔成數個扇形區,按順序在每個扇形區畫上動作連續的圖案。每個圖案旁邊有相同的狹縫,沿盤周呈放射狀排列。使用者若拿著圓盤在鏡前快速旋轉盤片,通過轉動的狹縫看盤片在鏡子里的反射,因“視覺暫留”效應,使用者可以看到分散的圖案逐漸形成連續的畫面。此后,又衍生出圖案和狹縫分別在兩個圓盤,不依靠鏡子也能實現連續播放效果的變體費納奇鏡。
費納奇鏡的發明可以說為現代電影及動畫的誕生奠定了基礎。不知大家有沒有這樣的經歷,在課本的角落涂鴉,每頁畫動作不同的小人,當連續快速翻動課本的時候,會驚奇地發現小人“活了過來”!
這就是簡單的動畫。其實,在現代電影或動畫中,畫面之間并不是完全沒有間隙的,每個畫面被稱為“幀”,一般由24幀組成一秒,每秒的幀越多,畫面播放起來便越流暢。費納奇鏡上具有連續性的一系列畫面可以說是“幀”概念的雛形,這與疾行地鐵的廣告有異曲同工之妙,只不過地鐵的廣告是人在動、畫面靜止,費納奇鏡是畫面在動、人靜止。
“視覺暫留”效應本是人體生理結構上的一個不完美,但人類的智慧總能化腐朽為神奇,從走馬燈、費納奇鏡、電影動畫到疾行地鐵中的廣告,這些奇思妙想為我們的生活增添了許多趣味,無不彰顯著人類的聰明才智。
您和孩子還曾對哪些日常現象產生過疑問?是雨后彩虹的形狀,還是夜空星星的閃爍?
來源:知識就是力量
編輯:檸七
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