Стробоскопический эффект
зрительная иллюзия, возникающая в случаях, когда наблюдение какого-либо предмета или картины осуществляется не непрерывно, а в течение отдельных периодически следующих один за другим интервалов времени (например, при периодическом открывании и закрывании проецируемой на экран картины вращающимся диском с прорезями — обтюратором, или при периодических вспышках света в тёмном помещении). С. э. обусловлен инерцией зрения, т. е. сохранением в сознании наблюдателя воспринятого зрительного образа на некоторое (малое) время после того, как вызвавшая образ картина исчезает. Если время, разделяющее дискретные акты наблюдения, меньше времени «гашения» зрительного образа, то образы, вызванные отдельными актами, сливаются и наблюдение субъективно ощущается как непрерывное. Возможны 2 типа С. э. 1-й — иллюзия движения при прерывистом наблюдении отдельных картин, на каждой из которых положения предметов несколько смещены по сравнению с предшествующей. На этом типе С. э. основано восприятие движения в кинематографе и телевидении, 2-й тип С. э. — иллюзия неподвижности (или замедленного движения), возникающая, когда движущийся предмет периодически (с частотой f1) занимает прежнее положение. При этом для иллюзии полной неподвижности необходимо, чтобы частота моментов наблюдения f была равна f1. Если же f и f1 не равны, но близки, то воспринимаемое кажущееся движение предмета характеризуется частотой f — f1 (именно оно может быть гораздо медленнее действительного и отличаться от него направлением). Приборы для реализации С. э. второго типа называютя Стробоскопами. См. также Стробоскопические приборы, Стробоскопический метод измерений.
А. П. Гагарин.
Большая советская энциклопедия. — М.: Советская энциклопедия . 1969—1978 .
- Стробоскопический метод измерений
- Стробоскопия
Стробоскопический_эффект_Захаров_АТ_11
Министерство Образования Российской Федерации Пермский национальный исследовательский политехнический университет Кафедра АТ Стробоскопический эффект Выполнил студент группы АТ-11: Захаров Евгений Проверил преподаватель кафедры АТ: Панов В.А.
Пермь 2012
Введение: Стробоскопический эффект (греч. strobos кружение, вихрь + skopeo рассматривать, наблюдать) — возникновение зрительной иллюзии неподвижности или мнимого движения предмета при его прерывистом (с определенной периодичностью) визуальном наблюдении. Сущность эффекта: Стробоскопический эффект — зрительная иллюзия, возникающая в случаях, когда наблюдение какого-либо предмета или картины осуществляется не непрерывно, а в течение отдельных периодически следующих один за другим интервалов времени (например, при периодическом открывании и закрывании проецируемой на экран картины вращающимся диском с прорезями — обтюратором, или переодических вспышках света в темном помещении). При освещении движущихся или вращающихся предметов пульсирующим световым потоком может появится стробоскопический эффект, связанный с искажением зрительного восприятия. Если, например, освещать таким пульсирующим световым потоком вращающееся с определённой угловой скоростью колесо, то при равенстве или кратности угловой скорости вращения колеса частоте пульсации, оно при этом освещении будет казаться неподвижным. Если угловая скорость вращения будет меньше частоты пульсации, то нам покажется, что колесо медленно вращается в обратную сторону по сравнению с действительным направлением вращения. Такой обман зрения опасен сточки зрения техники безопасности, так как при этом возможно получение травм. Световой поток, излучаемый источником света, при питании его переменным током не остается постоянным, а меняется по величине, следуя за изменениями тока через лампу. В момент, когда ток, проходящий через лампу, имеет нулевое значение, равен нулю и создаваемый лампой световой поток. Следовательно, световой поток лампы пульсирует с двойной частотой по отношению к частоте сети. При освещении лампами накаливания мы не замечаем пульсации светового потока из-за тепловой инерционности нити накала. Люминесцентные лампы не обладают такой инерционностью, поэтому прекращение тока в них приводит к немедленному погасанию разряда и исчезновению свечения лампы.
Стробоскопический эффект очень опасен на производстве в условиях машиностроительных цехов: при определенном стечении обстоятельств и освещении цеха газоразрядными лампами, возможна иллюзия того, что стремительно вращающиеся части станка кажутся абсолютно неподвижными. В условиях цеха, когда из-за зашумленности определить движение предметов можно только визуально, это может стать причиной мгновенной гибели или увечья. Для предотвращения этого, освещение цехов газоразрядными лампами должно производиться с питанием нескольких цепей осветительных ламп от разных фаз. Стробоскопический эффект обусловлен инерцией зрения, т.е. сохранением в сознании наблюдателя воспринятого зрительного образа на некоторое (малое) время после того, как вызвавшая образ картина исчезает. Если время, разделяющее дискретные акты наблюдения, меньше времени «гашения» зрительного образа, то образы, вызванные отдельными актами, сливаются и наблюдение субъективно ощущается как непрерывное. Математическое описание Частота движения тела при несовпадении частот движения тела и световых импульсов F=f д -f и.с. где f д — частота движения тела, Гц; f и.с. — частота импульсов света, Гц.
Применение Стробоскопический эффект используется при бесконтактном измерении скорости вращения тел. 1)Фазовый способ измерения длины волны ультразвука, основанный на использовании стробоскопического эффекта при помощи бегущих ультразвуковых волн, отличающихся тем, что с целью повышения точности модулируют одну из бегущих ультразвуковых волн, освещаемых пучком свет, по фазе, наводят последовательно ось изображения и по расстоянию между соседними максимумами судят о длине ультразвуковой волны. 2)Способ определения окружных люфтов трансмиссий с ведомым и ведущими валами, заключающийся в том, что на ведомом валу наносят базовую метку и вращают его с определенной и постоянной угловой скоростью, отличающийся тем, что с целью повышения точности определения люфтов освещают базовую метку стробоскопическими импульсами с частотой, при которой метка кажется неподвижна, изменяют синхронно скорость вращения ведущего вала и частоту импульсов и определяют угол отклонения метки от первоначального ее положения, по которому судят о люфтах трансмисий.
Вопросы 1. В чем заключается суть стробоскопического эффекта? ( Стробоскопический эффект — возникновение зрительной иллюзии неподвижности или мнимого движения предмета при его прерывистом (с определенной периодичностью) визуальном наблюдении. ) 2. Как можно объяснить это явление? ( Стробоскопический эффект обусловлен инерцией зрения, т.е. сохранением в сознании наблюдателя воспринятого зрительного образа на некоторое (малое) время после того, как вызвавшая образ картина исчезает. Если время, разделяющее дискретные акты наблюдения, меньше времени «гашения» зрительного образа, то образы, вызванные отдельными актами, сливаются и наблюдение субъективно ощущается как непрерывное. ) 3. В чем заключается опасность стробоскопического эффекта на производстве? ( Стробоскопический эффект очень опасен на производстве в условиях машиностроительных цехов: при определенном стечении обстоятельств и освещении цеха газоразрядными лампами, возможна иллюзия того, что стремительно вращающиеся части станка кажутся абсолютно неподвижными. В условиях цеха, когда из-за зашумленности определить движение предметов можно только визуально, это может стать причиной мгновенной гибели или увечья. ) 4. Где применяется стробоскопический эффект? ( Стробоскопический эффект используется при бесконтактном измерении скорости вращения тел.) 5. Где в жизни можно явно наблюдать стробоскопический эффект? (Например колесные диски движущегося автомобиля «начинают вращаться» в обратную сторону, лопасти вертолета кажутся неподвижными/медленно вращаются, в то время как скорость их вращения огромна)
Задачи 1)Найти с какой частотой будут вращаться лопасти вентилятора, если частота оборотов электродвигателя 100 Гц, а частота освещения 102 Гц?
| Дано: | Решение: |
| f д =100 Гц | F=f д -f и.с. =100-102=-2 Гц |
| f и.с. =102 Гц | |
| Найти: | |
| F — ? |
СТРОБОСКОПИЧЕСКИЙ ЭФФЕКТ
— один из видов иллюзий оптических, заключающийся в слиянии в сознании зрителя в один образ отд. изображений неподвижного или движущегося предмета, наблюдаемых не непрерывно, а в течение ряда коротких и периодически следующих друг за другом интервалов времени. С. э. возникает, напр., при периодич. вспышках света в тёмном помещении или при периодич. открывании и закрывании вращающимся диском с прорезями проецируемой на экран картины. С. э. обусловлен т. 1 предмета, напр. колеса (рис.), возникает, если частота f 1 совпадает с частотой моментов наблюдения (вспышек) f2. Вращающаяся спица каждый раз освещается в одном и том же положении 0 и кажется неподвижной. Если же f2 и f1 не равны, но близки, то воспринимаемое кажущееся движение характеризуется частотой f2—f1. На рис. (a)f2f1 т.
Физическая энциклопедия. В 5-ти томах. — М.: Советская энциклопедия . Главный редактор А. М. Прохоров . 1988 .
Стробоскопический эффект Текст научной статьи по специальности «Компьютерные и информационные науки»
Аннотация научной статьи по компьютерным и информационным наукам, автор научной работы — Рылько Никита Михайлович
Данная статья посвящена результатам изучения условий получения стробоскопического эффекта. В школьном курсе физики изучается стробоскопический эффект, но дело в том, что многие школы не имеют возможности увидеть и изучить это явление на практике, поэтому практическое получение стробоскопического эффекта важно для полного понимания многих циклических процессов. Мне удалось создать устройство, которое может помочь искусственно создать эффект. В этой статье я изложу теорию, расскажу о создании собственного стробоскопа , а также полученных мной экспериментально оптимальных параметрах появления стробоскопического эффекта .
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Похожие темы научных работ по компьютерным и информационным наукам , автор научной работы — Рылько Никита Михайлович
Методика наблюдения течений в быстро вращающейся кювете
К вопросу о стробоскопии при исследовании двигательной активности цилиарного аппарата
Визуализация структуры газовых потоков теневыми и интерференционными методами
Сравнительный анализ ламп освещения: энергосберегающий, здоровьесберегающий аспекты
Восприятие эмоциональных экспрессий различной степени четкости при стробоскопической экспозиции лица и его маскировке
i Не можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
STROBOSCOPIC EFFECT
This article project is dedicated to learn the conditions to obtain the stroboscopic effect . In the school course of physics, the stroboscopic effect is studied, but the fact is that many schools do not have the opportunity to see and study this phenomenon on practice; therefore, the practical obtaining of the stroboscopic effect is important for a complete understanding of many cyclical processes and for a better picture of this effect. I managed to create a device that can help to artificially create the effect. In this article, I studied the theory, experimentally established the optimal parameters for the appearance of the stroboscopic effect , and obtained a qualitative stroboscopic effect .
Текст научной работы на тему «Стробоскопический эффект»
СТРОБОСКОПИЧЕСКИЙ ЭФФЕКТ Рылько Н.М. Email: Rylko662@scientifictext.ru
Рылько Никита Михайлович — учащийся, Ухтинский технический лицей им. Г.В. Рассохина, г. Ухта
Аннотация: данная статья посвящена результатам изучения условий получения стробоскопического эффекта. В школьном курсе физики изучается стробоскопический эффект, но дело в том, что многие школы не имеют возможности увидеть и изучить это явление на практике, поэтому практическое получение стробоскопического эффекта важно для полного понимания многих циклических процессов. Мне удалось создать устройство, которое может помочь искусственно создать эффект. В этой статье я изложу теорию, расскажу о создании собственного стробоскопа, а также полученных мной экспериментально оптимальных параметрах появления стробоскопического эффекта. Ключевые слова: стробоскопический эффект, стробоскоп, пульсация света.
STROBOSCOPIC EFFECT Rylko N.M.
Rylko Nikita Mikhailovich — Student, UKHTA TECHNICAL LYCEUM G.V. RASSOKHIN, UKHTA
Abstract: this article project is dedicated to learn the conditions to obtain the stroboscopic effect. In the school course ofphysics, the stroboscopic effect is studied, but the fact is that many schools do not have the opportunity to see and study this phenomenon on practice; therefore, the practical obtaining of the stroboscopic effect is important for a complete understanding of many cyclical processes and for a better picture of this effect. I managed to create a device that can help to artificially create the effect. In this article, I studied the theory, experimentally established the optimal parameters for the appearance of the stroboscopic effect, and obtained a qualitative stroboscopic effect. Keywords: stroboscopic effect, stroboscope, light ripple.
УДК 535.015 DOI: 10.24411/2312-8089-2019-10802
Стробоскопический эффект [2]— зрительная иллюзия, возникающая в случаях, когда наблюдение какого-либо предмета или картины осуществляется не непрерывно, а в течение отдельных периодически следующих один за другим интервалов времени. При освещении движущихся или вращающихся предметов пульсирующим световым потоком может появиться стробоскопический эффект, связанный с искажением зрительного восприятия.
Для получения стробоскопического эффекта второго типа используют стробоскоп — это прибор, позволяющий быстро воспроизводить повторяющиеся яркие световые импульсы [5].
Принцип появления стробоскопического эффекта [4]. Свет вспыхивает на пару сотен микросекунд, за это время мы успеваем отчетливо увидеть движущийся объект, но на такой короткой вспышке он кажется нам неподвижным, так как просто не успевает сдвинуться, далее идет теневая пауза, за время которой наш объект успевает сделать один период своего движения, за тем снова включается свет, и мы видим снова тоже положение объекта, что и в прошлый раз, и как раз регулируя это теневое время можно настроиться на любую частоту, как раз при совпадение частоты пульсации света и частоты прибора мы наблюдаем стробоскопический эффект.
Мой прибор состоит из аккумулятора, повышающего модуля на 150w, мосфет транзистора, платы Arduino Nano 3.0, потенциометра и датчика 6 степеней свободы. Получил схему установки и собрал ее.
Я пришел к выводу, что явление стробоскопического эффекта зависит от качества установки, излучающего импульсный свет, а именно от контроллера, от мощности светодиода, от точности датчика, установленного на контроллере, от качества системы фокусировки луча. Проводились
различные исследования проявления стробоскопического эффекта. Исследование качества стробоскопического эффекта в зависимости от частоты пульсации света. В следующих опытах я изменял частоту пульсации света. Вот так менялось качество стробоскопического эффекта. Результаты представлены в таблице. (Таблица 1. Результаты изменения частоты).
Таблица 1. Результаты изменения частоты
Частота пульсации света Качество стробоскопического эффекта
60 Гц Эффекта не наблюдается
150 Гц Эффект проявляется, но выражен слабо
200 Гц Эффект явно проявляется, выражен достаточно ярко
>300 Гц Эффект не наблюдается
На основании полученных результатов была выстроена следующая диаграмма. (Схема 1. Анализ результатов)