眼花预警,纸上二维波浪你见过吗?|正经玩
#又是眼睛骗了你#
首先,我们将黑色的线固定在支架上或两个钉子间
没有黑色线的同学也可以和我们一样
如果我们在纯白色的背景下轻轻拨动黑线
有趣的来了:
可以看到线会在纸上呈现出横向的波浪
用肉眼可以看到线的振动形成了一个个小的驻波
让纸的边缘直接摩擦黑线,带动其振动
和黑线相比白线的现象用肉眼更加难捕捉
但是肉眼观察到的纹路与黑线不太一样
从截图中我们也能看到一些黑色的斜线
但显然它形成的原理与黑线不同
事实上绳子在以最基态的驻波振动时,在每一时刻最真实的状态仍是很平滑的。这次我们肉眼能观察到的一系列波动的现象,都是由视觉暂留现象导致的叠加的图案。由于黑色的线在黑色的背景下较难被观察到,带有黑线的白色条纹在一小段时间内移动的图案都会被大脑暂留住拼接在一起,使黑线形成波浪。
如果纸片抖动的较快,使得视觉暂留时间足够纸片进行一次往复运动了,那么在暂留形成的白条内就会看到两条黑线,形成类似于“小驻波”的视错觉。当然,具体我们会观测到波浪的图案与线振动的频率、纸移动的速度与频率、白色条纹的宽度都有关。有时间的同学可以改变多个变量进行观察。
在用手机相机拍摄时,每一帧的曝光同样会有类似于视觉暂留的效果,但这种曝光叠加的特性和每一帧的时长相关,和肉眼视觉暂留的差异比较大。所以通常看拍摄出来的视频的截图会与肉眼直接观测有一定的差异。有条件的同学可以降低拍摄帧率试试看。
关于白线的实验,虽然也与视觉暂留相关,但是显然不像黑线那样单纯地是由一个个竖条的叠加形成。
小编的猜测是肉眼暂留和相机曝光对于黑色与白色的反应都不同,使得白线附近出现的是带有边缘黑色背景的斜向叠加,才使得白线中出现黑色的斜线。对此有想法或者研究的同学赶紧在评论区和我们交流吧~