Строб-ефект - біологія
Коли Стробоскопічний ефект (у кінематичному контексті також як Ефект колеса вагона) - це термін, що використовується для опису, здавалося б, уповільненої або зворотної послідовності періодичних процесів, які спостерігаються лише через певні, регулярно послідовні інтервали часу, наприклад, за допомогою спалахів світла (стробоскопи) або обертового диска з вікнами, що дозволяють лише тимчасово переглядати.
Основи
Якщо частота, з якою інтервали часу йдуть один за одним, становить щонайменше близько 16 Гц, то спостережувані фази процесу зливаються в, здавалося б, безперервний процес через ефект післязображення або ефект Фі.
Якщо відстань між часовими інтервалами дорівнює тривалості періоду процесу (або кратному йому), тоді процес завжди спостерігається в одній і тій же фазі періодичної послідовності, і він, схоже, стоїть на місці. Якщо відстань між часовими інтервалами трохи більша, то процес завжди спостерігається на дещо пізнішому етапі, ніж у попередньому часовому інтервалі, і процес, схоже, триває повільно вперед. Якщо, з іншого боку, відстань між часовими інтервалами трохи менше періоду, то фаза завжди трохи раніше, і процес, здається, повільно рухається назад.
історія
Відкриття стробоскопічного ефекту сходить до спостереження англійського лікаря Пітера Марка Роже (1779–1869). Через щілини темної огорожі він побачив екіпаж, який проїжджав по освітленій сонцем вулиці, і помітив, що колісні спиці набувають дивно вигнутих і нерухомих форм. Потім він спробував пояснити цю оптичну ілюзію і побудував тестову модель, в якій замінив огорожу стрічкою з зазорами, а колесо - секторним диском. Дивлячись через щілини стрічки на обертовому диску, він побачив підтвердження свого спостереження. Він пояснив це явище графічно та математично і опублікував свої висновки в 1825 р. [1]
Бельгійський плато Джозеф був першим, хто використав ці знання для імітації послідовностей руху і сконструював фенакістіскоп, який містив 16 малюнків на круговому круговому диску, що імітували послідовність руху. Австрієць Саймон Ріттер фон Штемфер у свою чергу вивів на ринок аналогічно функціонуючі магічні диски, також відомі як "оптичні магічні диски" або "стробоскопічні магічні диски". По мірі того, як його творіння поширювалось, його назва «стробоскопічний диск», який згодом був спрощений до «стробоскоп», також зачепила. [1]
Приклади
техніка
Стробоскопічний ефект використовується в багатьох областях техніки, щоб уповільнити швидко запущені процеси або зробити їх видимими як нерухоме зображення. Наприклад, можуть спостерігатися вібрації компонентів, або обертаються деталі (вали, шестерні) під час роботи.
Ефект при роботі на машинах, що рухаються, шкідливий, якщо освітлення мерехтить. Як правило, це стосується люмінесцентних ламп або інших газорозрядних ламп зі звичайним баластом. При цьому світловий потік коливається в подвійному ритмі напруги змінного струму в мережі (тобто 100 або 120 Гц, що відповідає частоті мережі 50 або 60 Гц). Це може призвести до неправильної оцінки обертання або напрямку обертання обертових деталей. Через пов'язаний з цим ризик нещасних випадків слід використовувати лампи розжарювання або інші джерела світла з незначним мерехтінням або зовсім відсутні (наприклад, люмінесцентні лампи або енергозберігаючі лампи з електронними баластами). Іншої можливості запобігти цьому ефекту достатньо для освітлювальних систем (люмінесцентні лампи зі звичайним баластом), якщо підключити їх до 3 зовнішніх провідників (до 400 В), оскільки коливання Герцфрекеунца (Гц) компенсуються на 120 градусів.
Інженерія зв'язку
У комунікаційній техніці стробоскопічний ефект є небажаним ефектом, який часто виникає, коли не виконується теорема дискретизації Найквіста-Шеннона при дискретизації сигналу (недодискретизація).
Якщо зараз зроблена спроба реконструювати вихідний сигнал за значеннями дискретизації дискретного часу, може статися, що це відновлено за допомогою ефектів згладжування, наприклад, з подвоєною тривалістю періоду.
Кіно та телебачення
Через накладення швидкості обертових деталей, показаних у фільмах або на телебаченні (наприклад, обертається спицеве колесо) із частотою кадрів, може здатися, що рух виглядає повільнішим або в протилежному напрямку обертання (ефект колеса).
Без миготіння досягається в кіно і на телебаченні, незважаючи на те, що вміст зображення змінюється лише на 16, 24, 25 або 30 Гц, показуючи одне і те ж зображення два-три рази поспіль.