effetto Stroboscopico

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L’effetto stroboscopico è un fenomeno visivo causato dall’aliasing che si verifica quando il movimento continuo è rappresentato da una serie di campioni brevi o istantanei. Si verifica quando la vista di un oggetto in movimento è rappresentata da una serie di campioni brevi distinti da una vista continua e l’oggetto in movimento è in movimento rotatorio o ciclico ad una velocità vicina alla frequenza di campionamento. Rappresenta anche l ‘”effetto ruota-carro”, così chiamato perché in video o film, ruote a raggi su carri trainati da cavalli a volte sembrano girare all’indietro.

Una fontana stroboscopica, un flusso di gocce d’acqua che cadono a intervalli regolari illuminate da una luce stroboscopica, è un esempio dell’effetto stroboscopico applicato a un movimento ciclico che non è rotazionale. Se visto sotto luce normale, questa è una normale fontana di acqua. Se visti sotto una luce stroboscopica con la sua frequenza sintonizzata sulla velocità con cui le goccioline cadono, le goccioline sembrano essere sospese a mezz’aria. La regolazione della frequenza stroboscopica può far sì che le goccioline si muovano lentamente verso l’alto o verso il basso.

Spiegazione

Considerare lo stroboscopio come utilizzato nell’analisi meccanica. Questo può essere una “luce stroboscopica” che viene sparato ad una velocità regolabile. Ad esempio, un oggetto ruota a 60 giri al secondo: se viene visualizzato con una serie di brevi lampi a 60 volte al secondo, ogni flash illumina l’oggetto nella stessa posizione nel suo ciclo di rotazione, quindi sembra che l’oggetto sia fermo. Inoltre, ad una frequenza di 60 lampi al secondo, la persistenza della visione attenua la sequenza di lampi in modo che l’immagine percepita sia continua.

Se lo stesso oggetto rotante viene visualizzato a 61 flash al secondo, ogni flash lo illuminerà in una parte leggermente precedente del suo ciclo di rotazione. Si verificheranno sessantuno lampi prima che l’oggetto venga nuovamente visto nella stessa posizione e la serie di immagini verrà percepita come se ruotasse all’indietro una volta al minuto.

Lo stesso effetto si verifica se l’oggetto viene visualizzato a 59 flash al secondo, tranne che ogni flash lo illumina un po ‘ più tardi nel suo ciclo di rotazione e quindi, l’oggetto sembrerà ruotare lentamente in avanti.

Nel caso delle immagini in movimento, l’azione viene catturata come una rapida serie di immagini fisse e può verificarsi lo stesso effetto stroboscopico.

Wagon-wheel effect

Articolo principale: Wagon-wheel effect

Le fotocamere cinematografiche filmano convenzionalmente a 24 fotogrammi al secondo. Anche se le ruote di un veicolo non sono suscettibili di girare a 24 giri al secondo (come che sarebbe estremamente veloce), supponiamo che ogni ruota ha dodici raggi e ruota a soli due giri al secondo. Girato a 24 fotogrammi al secondo, i raggi in ogni fotogramma appariranno esattamente nella stessa posizione. Quindi, la ruota sarà percepita come stazionaria. In effetti, ogni raggio fotografato fotograficamente in una qualsiasi posizione sarà un raggio reale diverso in ogni fotogramma successivo, ma poiché i raggi sono vicini a identici per forma e colore, non verrà percepita alcuna differenza.

Se la ruota ruota un po ‘più lentamente di due giri al secondo, la posizione dei raggi si vede cadere un po’ più indietro in ogni fotogramma successivo e quindi la ruota sembrerà girare all’indietro.

Pericoli

A causa dell’illusione che l’effetto stroboscopico può dare alle macchine in movimento, si consiglia di evitare l’illuminazione monofase. Ad esempio, una fabbrica che viene illuminata da un’alimentazione monofase con illuminazione di base avrà uno sfarfallio di 100 o 120Hz (a seconda del paese, il doppio della frequenza nominale), quindi qualsiasi macchinario che ruota a multipli di 50 o 60rpm potrebbe sembrare non girare, aumentando il rischio di lesioni per un operatore. Le soluzioni includono la distribuzione dell’illuminazione su un’alimentazione completa in 3 fasi o utilizzando controller ad alta frequenza che guidano le luci a frequenze più sicure.

Vedere anche

• Movimento apparente