Почему я вижу дискретные изображения при перемещении объекта перед экраном? [закрыто]

Я заметил это, когда делал домашнее задание. У меня есть привычка энергично трясти ручку между пальцами, когда я о чем-то думаю. Экран моего ПК прямо передо мной (на моем учебном столе).

На экране был белый фон. Всякий раз, когда я встряхивал перо с экраном позади него, я мог видеть 8-10 размытых отдельных изображений в области вместо непрерывного одного, который я обычно вижу, когда фон темный. Может ли кто-нибудь объяснить причину этого?

Ваши глаза и зрительная система не имеют рейтинга FPS.
@StephenG На самом деле это неправильно. Рейтинг кадров в секунду для человеческого глаза существует и хорошо известен как 10 кадров в секунду. Мы видим непрерывные изображения по двум причинам. (1) обработка изображений зрительной коры «увеличивает» физическую частоту кадров глаза и (2) глаз имеет специальные рецепторы, которые работают с более высокой частотой кадров. Эти рецепторы сглаживают разницу в кадрах, но не могут дать значимого разрешения. Например, пчела быстро пролетает мимо вас. Вы видите ее полет как плавную линию, но не можете видеть никаких деталей пчелы.
К ОП. То, что вы видите, это не ваш глаз fps, а мерцание экрана. Вы можете немного изменить его в свойствах дисплея. Это была большая проблема с ЭЛТ, но с современным ЖК-дисплеем мерцание менее заметно и раздражает. С ЭЛТ 60 Гц было просто видно, поэтому стандарт VESA предписывал минимум 70 Гц, если я правильно помню. Вы также можете увидеть мерцание некоторых других источников света точно так же, как описано, за исключением того, что современные лампы используют гораздо более высокие частоты, чем в прошлом.
@safesphere На самом деле это не предмет физики, но мое понимание человеческого зрения не соответствует тому, что вы говорите. У вас есть ссылка, объясняющая основу для этой цифры 10 кадров в секунду, из любопытства?
@safesphere, точнее, откуда вы взяли идею о том, что отдельные рецепторы и нейроны в вашей зрительной системе каким-то образом работают вместе, чтобы собирать когерентные «кадры» изображения с некоторой периодической скоростью?
@StephenG Я изучал некоторые исследования в области неврологии, но это было достаточно давно. Интернет-поиск по теме дает внушительное количество неосведомленных мнений, в основном сфокусированных на телевидении и максимальной воспринимаемой скорости, что бессмысленно. Wiki по частоте обновления указывает от 10 до 12 кадров, воспринимаемых как отдельные маги, и больше как движение. Более глубокий смысл здесь в том, что вы получаете очень мало дополнительной информации, увеличивая частоту кадров выше этого числа. Конечно, человеческий глаз не имеет шторки на весь кадр, прерывающей зрение 10 раз в секунду. Вместо этого, как я уже говорил...
@StephenG ... отдельные ячейки имеют разную частоту обновления, но общий поток информации имеет высокое разрешение примерно 10 изменений в секунду, а при более низком разрешении намного быстрее. Например, вы можете видеть мерцание периферийно, но не прямо. Все это усложняется тем, что распознавание и предварительная обработка изображения осуществляется не мозгом, а сетчаткой глаза (которая по сути представляет собой мозгоподобную структуру глаза с 6 слоями нейронов). Например, если вы видите маленький кружок, сигнал от глаза к мозгу прошел по пучку зрительного нерва.
@StephenG ... не является растровым изображением круга или его интегральным преобразованием (сжатым растровым изображением), а распознанным закодированным описанием, таким как « круг; маленький », своего рода кодом ASCII вместо фактического изображения. Это позволяет передавать информацию от 150 миллионов рецепторов глаза только по 1 миллиону нервов, как при сжатии 100:1 без потерь. Однако с информационной точки зрения частота всплесков нейронов составляет 50-200, скажем, 100 в среднем. Это 100 мегабит в секунду по 1 миллиону нервов. Разделите это на количество эффективных мегапикселей в глазу, чтобы получить эффективную частоту кадров.
@safesphere, Вы сказали, что «отдельные клетки имеют разную частоту обновления» и «сигнал, передаваемый от глаза к мозгу ... не является растровым изображением». Итак, зачем описывать человеческое зрение, используя язык цифровой обработки изображений, в котором кадры/растровые изображения доставляются с одной синхронной постоянной частотой обновления/кадров? ИМО, если вы хотите помочь кому-то понять, что две внешне похожие системы на самом деле работают по-разному, вам следует использовать разные слова для их описания. «Эффективная частота кадров» и «Эффективные мегапиксели» предполагают кадры и пиксели, которых не существует в человеческом зрении.
Я голосую за то, чтобы закрыть этот вопрос как не по теме, потому что он не о физике.
Нельзя сказать, что это совсем неважно.
@user64829 user64829, не по теме не означает, что это не имеет значения, просто это (возможно, хороший) вопрос, который не соответствует тематике сайта.
@ user64829 Но я не думаю, что это действительно не по теме - просто предложил новое название, которое должно лучше отражать то, что вы имели в виду.

Ответы (1)

Картина, которую вы наблюдаете, когда трясете ручкой перед экраном компьютера или телевизора, является результатом усредняющего действия глаза.

Когда вы трясете ручкой перед стеной, освещенной естественным светом, вы видите непрерывное размытие. И стена, и ручка вносят свой вклад в яркость размытия. Чем ярче стена по сравнению с ручкой, тем больше ее относительный вклад — поэтому вы будете видеть больше стены, чем ручки. Если у пера есть яркая полоса посередине, у размытия также будет соответствующая яркая полоса, т. е. вы увидите там больше пера.

Когда вы трясете ручкой перед экраном телевизора, то, что вы видите, точно так же зависит от яркости части экрана за ручкой, фона.

Если фон черный, вы увидите большую часть пера в размытии. Если фон яркий, вы будете видеть в основном сам фон, за исключением моментов, когда экран темнеет в рамках цикла обновления и, соответственно, в эти моменты вы будете видеть в основном перо и, в целом, более темное изображение из-за более низкой средней яркости.

введите описание изображения здесь

введите описание изображения здесь

Таким образом, размытие вызвано инерцией (усредняющим действием) глаза, но дискретный характер изображения трясущейся ручки перед экраном телевизора обусловлен циклом обновления и был бы очевиден, даже если бы глаз нет инерции.

Это было именно то, что я хотел. То, что я не мог объяснить, о чем спрашивал, и использовал такие термины, как FPS, не означает, что мой вопрос должен быть закрыт.
@user64829 user64829 в настоящее время есть 4 повторных голосования (для повторного открытия необходимо 5). После пары правок убрали материал про FPS, мне кажется понятно. Как правило, если вы не согласны с закрытием вопроса, можно спросить что-нибудь на нашем мета-сайте , хотя я рекомендую вам не делать этого для этого поста (по крайней мере, пока не пройдет еще одна неделя), потому что он все равно почти снова открыт.
Ох, хорошо. Спасибо за редактирование и информацию, я этого не знал.