¿Por qué un movimiento de fans parecen transparentes?

Question

Todos sabemos que cuando el ventilador comienza a moverse más rápido, no podemos ver sus hojas. ¿Por qué es esto?

Primero supuse que la persistencia de la visión puede ser la razón. Pero eso puede suceder con la cuchilla también a la derecha? Imagen de la hoja permanecerá en nuestra memoria y en movimiento del ventilador puede aparece como un plano circular con hoja de color.

Por qué sólo la imagen de la parte trasera del ventilador se queda en nuestra memoria?

Nota: he probado con ventilador cuya área de la hoja es casi la misma que la de no área de la hoja

Answer 1

Los ojos son la medición del número de fotones de cada color que está alcanzando un punto dado de la retina – que vienen desde alguna dirección.

Esta es una función de tiempo, $f(t)$, para cada punto. Sin embargo, cuando esta función está cambiando muy rápidamente, el ojo no puede ver los cambios. Efectivamente, el ojo puede ver también al promedio de $f(t)$ de cada período de tiempo que es tan corto como 1/50 de segundo o así. Es por eso que el 24 o 25 o 30 o 50 fotogramas por segundo son suficientes para una pantalla de TV.

Si el ventilador de la frecuencia es de al menos 1 hoja por cada 1/50 de segundo, que es el mismo que 10 rotaciones por segundo para un 5-hoja del ventilador, por ejemplo, el siguiente es cierto:

Durante 1/50 segundos, cada punto de la imagen donde las aspas del ventilador puede ser o no se ve un período completo, por lo que la percepción no es diferente de la percepción en la que el color es el promedio durante los 1/50 segundos. Pero el promedio de color de cada punto es prácticamente el mismo. Es un promedio ponderado de la (RGB) color de los objetos detrás del ventilador en el punto dado; y el color de las aspas del ventilador. Los coeficientes de ponderación en el promedio ponderado se determinan por el espesor de las aspas del ventilador (relativamente a la circunferencia), y estos pesos pueden realmente dependen de la coordenada radial $r$.

Así que lo que vemos no es "muy" transparente – el contraste es menor–, pero es suficiente para ver lo que está detrás; el color de las cosas detrás del ventilador se mezcla con el color de las hojas; y de esta mezcla se produce prácticamente de forma independiente de la ubicación con respecto al eje del ventilador (si las aspas del ventilador' el color es uniforme), y de forma independiente del tiempo (debido a que el promedio de la 1/50 de segundo intervalo de tiempo).

Tenga en cuenta que el 1/50 segundo de la resolución depende de la neurología – habilidades de los ojos, los nervios, el cerebro, etc. Sin embargo, incluso si el cerebro fuera perfecta, existiendo ciertas limitaciones que no podía ser vencido. El número de fotones que vienen a cada una de las células de la retina por segundo es finito y el inverso de este número determina básicamente el mejor tiempo posible resolución que uno puede tener para el "pixel".

Answer 2

Debido a que el ojo humano y el cerebro son lentos, que no puede resolver el movimiento de las aspas, pero sólo ver el promedio de las cuchillas en movimiento y la imagen en el fondo (esto es realmente realmente principalmente debido a la lentitud del tiempo de reacción de los conos, que es lento, como se demuestra por el hecho de que un 24 cuadros por segundo de vídeo no aparece como una sola imagen, pero en movimiento). Debido a su movimiento de las aspas de un promedio de más o menos un color uniforme, de modo que sólo la imagen en el fondo se ve.

Si tus ojos siguen el movimiento de las cuchillas para un corto período de tiempo (los ojos de la pista bastante rápida de objetos), no obstante, es posible resolver la forma de las cuchillas para un corto período de tiempo.

Pero en resumen: La imagen de las cuchillas no está aún resuelto por la retina, por lo que no va a ser procesada por el cerebro y dejar un recuerdo.

En cuanto a la percepción de la imagen en el fondo vs el movimiento de las cuchillas como disco uniforme de color, esos son los mecanismos de atención de los humanos de procesamiento de imágenes. Es por la misma razón que usted puede decidir a observar el fondo de un estanque o de la reflexión en la superficie del agua.

Answer 3

La respuesta es que su vista o vista es diferente del desnudo de imágenes realizadas por la imagen óptica del ojo en la retina. Una "vista" también incluye el procesamiento de la señal desde el cerebro que realiza un seguimiento de lo que usted fije su mirada en.

La luz puede pasar entre las hojas y formar una imagen de la retina, por lo menos en algún momento. Es cierto que también hay hojas bloqueando su vista de vez en cuando. Pero el cerebro detecta la información significativa en la luz que viene de más allá de las cuchillas, y por consiguiente, sus ojos se centran en los puntos más allá de las cuchillas. Las hojas por lo tanto no se forma una imagen nítida en la retina y en lugar de la luz de ellos, simplemente se muestra como nivel bajo, aproximadamente, una iluminación uniforme sobre la retina cuyo nivel está muy por debajo de los que desde el enfoque de los objetos. El cerebro así lanzar este tipo de información como el ruido.

Es un interesante experimento para intentar (el que he hecho yo) para mirar a través de un ventilador y trate de concentrarse en las cuchillas. Al hacerlo, usted no puede ver (probablemente debido a que el cerebro del procesamiento de la señal no es lo suficientemente rápido para el seguimiento de los mismos) y, al mismo tiempo, las imágenes de las cosas más allá de la fan de blur y caer fuera de la vista.

Answer 4

Una manera de pensar en esto es imaginar una cámara de alta velocidad que se lleva a 1000 fotogramas por segundo (que es de 40x como muchos como una película de la cámara). A continuación, imagina poner los fotogramas en grupos de 40, y el promedio de cada grupo, de modo que ahora usted tiene una película con un framerate, donde cada fotograma es el promedio de 40 de alta velocidad de fotogramas. La película resultante sería similar a lo que tu cerebro percibe cuando ve el ventilador.