Наше зрение не так уж
совершенно, его нетрудно и обмануть. Этим, кстати, издавна пользуются
иллюзионисты, кинематографисты и телевизионщики, применяя, в частности,
стробоскопический эффект.
Стробоскоп — это прибор,
позволяющий воспроизводить повторяющиеся яркие световые импульсы. Поначалу он
был просто игрушкой, сейчас же его часто используют на вечеринках, дискотеках
и концертах для получения интересных эффектов при фото- и видеосъемках, ну и,
конечно, в научных исследованиях.
Поначалу
стробоскоп представлял собой источник света с помещенным перед ним обтюратором
— двумя непрозрачными дисками (неподвижным и вращающимся), каждый из которых
имел узкие прорези-щели по краям. Когда на обоих дисках прорези совмещались,
исследуемый с помощью стробоскопа объект освещался. Сейчас в стробоскопах
используют газоразрядные импульсные лампы, лазеры, а с появлением ярких светодиодов
начали использовать и их.
При
импульсном освещении зрение сильно подводит. Например, при вращении колеса
повозки или автомобиля на экране может казаться, что оно неподвижно или даже
вращается в обратную сторону. Это происходит из-за того, что одинаковые спицы колеса
за время съемки одиночного кадра проходят угол, примерно равный или чуть
меньший, чем угол между ними.
На
стробоскопическом эффекте, например, была основана автоматическая регулировка
скорости вращения диска проигрывателей грампластинок на заводе. При точной
настройке изображение ребристой поверхности диска, освещаемое стробоскопом,
казалось неподвижным.
Мы с вами
можем использовать простейший стробоскоп, сделанный своими руками, для
некоторых опытов и даже своего рода фокусов.
В нашем
стробоскопе иллюзия движения будет создаваться картинками, «проскакивающими»
за быстро вращающимися прорезями. Для изготовления такого устройства и работы
с ним нам понадобятся ножницы, зеркало, игольчатая кнопка, экран телевизора,
деревянный карандаш с ластиком и раковина с краном на кухне.
Действовать
надо, как советует американский преподаватель Майкл Ди Специо. Сделайте
ксерокопию рисунка с диском из журнала (или скопируйте изображение любым
другим способом на плотную бумагу). Ножницами аккуратно сделайте прорези по
краю диска. Кнопкой проткните диск точно посредине и воткните иголку в бок
ластика на карандаше. Диск должен свободно вращаться, а картинка должна располагаться
лицом к вам.
Для начала
попробуем с помощью нашего стробоскопа остановить движение падающих капель. На
кухне приоткройте кран с водой так, чтобы капли с постоянными интервалами
падали в раковину. Посмотрите на капли сквозь вращающийся диск и попробуйте
«остановить» каплю воды в воздухе.
Другой
опыт. Встаньте напротив зеркала и поверните диск рисунком от себя. Посмотрите
сквозь прорезь так, чтобы было видно отражение лошадок в зеркале, и начните
вращать диск, продолжая смотреть сквозь прорези. Что вы видите? Правильно ли
скачет лошадь?
Наконец,
опыт третий. Включив телевизор, отойдите от экрана на 2...3 метра. Закрыв один
глаз, посмотрите на экран сквозь одну из прорезей на диске. Затем начните
вращать диск и продолжайте смотреть.
Сквозь
вращающиеся прорези вы должны каждый раз мельком видеть экран. Выглядит ли он
так же, как обычно? Как изменение скорости вращения диска влияет на вид
изображения?