2014年4月18日

生活科學-視覺-神龍見首不見尾

高雄壽山動物園入口附近有這麼一根柱子,最上面的燈罩內是高速旋轉的LED燈條,藉由燈號的明滅與持續,從而展示出不同的圖文,這樣的電子產物其實一直出現在我們身邊,而且扮演傳達訊息的角色,所採用的視覺暫留現象則是現今電子資訊傳媒得以火熱延燒的科學原理。

不過看歸看,透過眼睛觀察時是一幅連續而完整的畫面,與透過手機或相機來觀察是兩回事。攝影器材基本上是以每秒30畫格的方式來拍攝獨立的畫面,也以同樣的頻率來播放動態的影像,動態的影像源自於視覺暫留,只要暫留的影像尚未消失前就補上下一張畫面的話,大腦就會將眼睛所看到的解釋成連續的畫面。

影像畫格的切換與銜接必須在1/16秒內完成才能呈現連續與動態畫面的協調感,但是當攝影器材儲存畫面紀錄時的頻率與光源頻率不同步時,就會出現拍不到的部分,就像是大家偶爾在新聞上看到的股市電視牆與傳統電腦螢幕CRT畫面一樣,都會有黑色的線條向上移動或向下移動。
透過眼睛看是完整的一條龍,但相機所拍攝的畫面卻是見首不見尾
而且每一段身體出現的時間並不一致,所以是斷斷續續的

像上圖畫面中所出現的部分圖案是某一瞬間出現的,雖然在分隔的獨立畫面中不連續,但是眼睛裡尚未消失的暫留影像加上才剛出現的新影像,組合成一幅完整的畫面。圖案還會逐漸移動, LED的明滅位置不是每一圈都相同,代表LED的發光頻率與旋轉頻率並非同步,至於圖案看起來是前進還是後退,則要看兩者的頻率差異,相關說明可參考生活科學─視覺─正轉還是逆轉?


不過對於相機而言,在每個極短的時間間隔內,所拍到的與眼睛所看到的並不相同,由於相機不像眼睛有視覺暫留的效應,所以透過攝影鏡頭觀看留存下來的畫面,就會發現畫面中所呈現的與眼睛所看到的有很大的差異。可能會發現畫面不連續,也可能會看到頻率的改變。

畫面不連續就像上面被鏡頭捕捉到的那一瞬間,所以會看到影像一段段的跳躍著出現,圖畫中有些部分會一直看得見,但相對的就會有一部分鮮少出現。而另外一種閃爍頻率的變化,肇因於畫面明滅的頻率與每秒畫格數目之間的倍數關係,使得有些部分無法拍攝到,所以會感覺到螢幕上所呈現出來的像是慢動作哦!

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