Stroboskopický efekt

V závislosti na frekvenci záblesku se prvek jeví jako nehybný nebo rotující v opačném směru

stroboskopický jev je vizuální jev způsobený aliasingem, ke kterému dochází, když je souvislý pohyb reprezentován řadou krátkých nebo okamžitých vzorků. Dochází k němu, když je pohled na pohybující se objekt reprezentován řadou krátkých vzorků, které se liší od souvislého pohledu, a pohybující se objekt je v rotačním nebo jiném cyklickém pohybu rychlostí blízkou rychlosti odběru vzorků. To také vysvětluje „efekt kola vozu“, tzv. protože ve videu nebo filmu se zdá, že kola s paprsky na vozech tažených koňmi se někdy otáčejí dozadu.

Strobová fontána, proud vodních kapiček padajících v pravidelných intervalech osvětlených stroboskopickým světlem, je příkladem stroboskopického efektu aplikovaného na cyklický pohyb, který není rotační. Při pohledu za normálního světla se jedná o normální vodní fontánu. Při pohledu pod stroboskopickým světlem s frekvencí nastavenou na rychlost pádu kapiček se kapičky zdají být zavěšeny ve vzduchu. Úprava frekvence stroboskopického efektu může způsobit, že se kapičky zdánlivě pohybují pomalu nahoru nebo dolů.

Vezměme si stroboskop jako použitý v mechanické analýze. Může se jednat o „stroboskop“, který je vystřelován nastavitelnou rychlostí. Například objekt se otáčí rychlostí 60 otáček za sekundu: pokud je viděn sérií krátkých záblesků rychlostí 60 krát za sekundu, každý záblesk osvětluje objekt ve stejné poloze v jeho rotačním cyklu, takže se zdá, že objekt stojí. Navíc při frekvenci 60 záblesků za sekundu trvání vidění vyhlazuje posloupnost záblesků tak, že vnímaný obraz je spojitý.

Pokud je stejný rotující objekt viděn rychlostí 61 záblesků za sekundu, každý záblesk jej ozáří v trochu dřívější části jeho rotačního cyklu. Než je objekt znovu viděn ve stejné poloze, dojde k 61 zábleskům a série obrazů bude vnímána, jako by se otáčela zpět jednou za minutu.

Doporučujeme:  Farmaceutická společnost

Stejný efekt nastává, pokud je objekt viděn rychlostí 59 záblesků za sekundu, až na to, že každý záblesk jej osvětlí o něco později ve svém rotačním cyklu, a tak se bude zdát, že se objekt pomalu otáčí dopředu.

V případě filmových snímků je akce zachycena jako rychlá série statických snímků a může dojít ke stejnému stroboskopickému efektu.

Vrtule Bombardieru Q400 pořízená digitálním fotoaparátem ukazujícím stroboskopický efekt

Pohybové kamery běžně natáčejí rychlostí 24 snímků za sekundu. I když se kola vozidla pravděpodobně nebudou otáčet rychlostí 24 otáček za sekundu (protože to by bylo extrémně rychlé), předpokládejme, že každé kolo má dvanáct paprsků a otáčí se rychlostí pouhých dvou otáček za sekundu. Při natáčení rychlostí 24 snímků za sekundu se paprsky v každém snímku zobrazí v přesně stejné poloze. Proto bude kolo vnímáno jako nehybné. Ve skutečnosti bude každý fotograficky zachycený paprsek v jedné poloze jiným skutečným paprskem v každém následujícím snímku, ale vzhledem k tomu, že se paprsky svým tvarem a barvou blíží totožnosti, nebude vnímán žádný rozdíl.

Pokud se kolo otáčí o něco pomaleji než dvě otáčky za sekundu, je vidět, že pozice paprsků v každém následujícím rámu trochu zaostává, a proto se zdá, že se kolo otáčí dozadu.

Vzhledem k iluzi, že stroboskopický efekt může dát pohyblivým strojům, je doporučeno, aby jednofázové osvětlení bylo vyloučeno. Například továrna, která je osvětlena z jednofázového zdroje se základním osvětlením, bude mít blikání 100 nebo 120Hz (v závislosti na zemi, dvojnásobek jmenovité frekvence), takže jakékoli strojní zařízení, které se otáčí v násobcích 50 nebo 60 otáček za minutu, se může zdát, že se neotáčí, což zvyšuje riziko zranění obsluhy. Řešení zahrnují nasazení osvětlení přes plný 3fázový zdroj nebo pomocí vysokofrekvenčních regulátorů, které pohánějí světla na bezpečnějších frekvencích.[1]