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大脑是如何欺骗你的?!| 正经玩

中科院物理所  · 公众号  · 物理  · 2024-10-12 10:26

正文


横看成岭侧成峰,
眼见也不一定为实呀~
当大脑化身魔术师,
腐朽化为生机,
一起来筹备这场魔术表演吧!


实验器材


打印的图案、光栅卡片(莫尔条纹)、所标杯



实验步骤





第一步:
准备一张光栅卡片,也可以将黑色纸张抠出等间隔的白色细条。

注意,上图中的黑色一定要比白色,这样才能容纳更多的图像。

第二步:
选择自己喜欢的动态影像,并截取其中典型的几帧图案。分别将我们第一步中选用的等大黑白条纹覆盖在每一帧的图像上,只留下条纹中白色透明部分的露出图像,而删去黑色部分挡住的图像(做差集)。将处理好的三帧图像依次挨着连续排列,得到下图的效果。
当条纹中的黑色细条是白色细条宽度的5倍时,我们只选取了三帧图像,因此叠加后图像整体依然是处于条纹状态。
当然,如果不想老老实实地一步步操作的话,我们也准备了简易版本,可以将以下匹配的图案和莫尔条纹等大打印下来,就可以做出效果了。



如果你也不想打印,我们也有简简易版本,可以在电脑上用PPT软件直接实现,依照上述莫尔条纹的大小自制连续等距的黑色条块即可。



第三步:
将莫尔条纹在图像上缓缓平移,一起来看看效果吧~
用电脑实现的效果:
原理解说




看完操作步骤,聪明的你是不是领悟了莫尔条纹的神秘力量了?

当莫尔条纹完美地覆盖在我们处理过的图像上时,条纹的黑色部分和下面的缺块图像融合,被我们的大脑识别为带有信息的完整图像。


当莫尔条纹在图像上平移时,前面露出的一帧图像又恰好被黑色部分挡住,而后一帧的图像又恰好露出,随着不同帧的图像依次连续重复出现,我们就能看到动态的图案效果了。

而我们能感受到如此丝滑的动态效果,离不开大脑这个魔法师,我们在观察运动物体时, 当人眼所看到的影像消失后,人眼仍能继续保留其影像0.1-0.4秒左右的图像,即大脑特定机制产生的视觉暂留现象。随着莫尔条纹移动,我们看到的每一帧的图像并不会立即消失,因此图像切换流畅,当条纹越密集,图像变换越快,我们看到的动画效果也越好。

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