天天科普|神奇的“走马灯”是古人智慧的产物

武汉科技馆光展厅(光走马灯)操作说明1.观众启动开关后,模型开始旋转。2.片刻后灯光闪烁,可以看到模型小人儿仿佛动起来了一样

光走马灯这种神奇效果的出现是由于频闪灯所呈现的“视觉暂留”现象所造成的。人眼在观察景物时,光信号传入大脑神经,需经过一段短暂的时间,光的作用结束后,视觉形象不会立即消失。同时频闪灯本身可以发出短暂又密集的闪光,当调节频闪灯的闪动频率,使其与被测物的转动或运动速度同步时,被测物虽然高速运动着,但看上去却是静止画面。眼睛的一个重要特性是视觉惰性,即光象一旦在视网膜上形成,视觉将会对这个光象的感觉维持一个有限的时间,这种生理现象叫做视觉暂留性。对于中等亮度的光刺激,视觉暂留时间约为0.1至0.4秒。

视觉暂留(Persistence of vision)现象是光对视网膜所产生的视觉在光停止作用后,仍保留一段时间的现象,其具体应用是电影的拍摄和放映。原因是由视神经的反应速度造成的。是动画、电影等视觉媒体形成和传播的根据。视觉实际上是靠眼睛的晶状体成像,感光细胞感光,并且将光信号转换为神经电流,传回大脑引起人体视觉。感光细胞的感光是靠一些感光色素,感光色素的形成是需要一定时间的,这就形成了视觉暂停的机理。

视觉暂留现象首先被中国人运用,走马灯便是据历史记载中最早的视觉暂留运用。宋时已有走马灯 ,当时称 “马骑灯 ” 。随后法国人保罗·罗盖在1828年发明了留影盘,它是一个被绳子在两面穿过的圆盘。盘的一个面画了一只鸟,另一面画了一个空笼子。当圆盘旋转时,鸟在笼子里出现了,这证明了当眼睛看到一系列图像时,它一次保留一个图像。

【编辑:祝洁】


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