Ten plovoucí obrázek není kouzlo; Zde je návod, jak to funguje.
Můžete to vidět v nákupním centru: 3D láhev s pitím plovoucí ve vzduchu nebo kreslená postavička tančící bez obrazovky. Pravděpodobně se jedná o hologram LED ventilátoru. Tato zařízení působí jako sci-fi, ale jejich tajemství spočívá ve dvou jednoduchých věcech: jak fungují naše oči a malá světýlka se opravdu rychle otáčejí. Pojďme si to rozebrat-není potřeba žádné technické vzdělání.
Za prvé: Není to "skutečná holografie" (ale je to stále cool)
Nejprve vyjasněme běžný mýtus. Hologramy LED ventilátorů nepoužívají lasery ani světelné vlny k vytváření „skutečných“ 3D obrázků (jako hologramy ve filmech). Místo toho oklamou vaše oči, aby si myslely, že existuje plovoucí předmět. Představte si to jako high{4}}tech verzi těch starých „točících se komiksových trubic“-, víte, těch, které ukazují pohyblivou karikaturu, když jimi zatočíte? Stejný nápad, jen s LED diodami a rychlejšími otáčkami.
3 základní ingredience (Spoiler: Vaše oči jsou jednou z nich)
Každý hologram LED ventilátoru se opírá o tři propojené komponenty, které pracují v dokonalé synchronizaci. Začněme tím, co nevidíte: svou vlastní vizí.
1. Perzistence vize: Vaše oči jsou „pomalé“ (v dobrém slova smyslu)
Zábavný fakt: když světlo dopadá na vaši sítnici, váš mozek drží tento obrázek asi 1/16 sekundy-i poté, co světlo zhasne. Tomu se říká perzistence vidění, a proto filmy vypadají jako pohyblivé obrázky (jen 24 statických snímků za sekundu) místo prezentace.
LED hologramy ventilátorů tento trik tvrdě využívají. Váš mozek spojí různé záblesky do jednoho souvislého obrazu, pokud světlo bliká a cestuje dostatečně rychle. Je to jako malovat v noci prskavkou; vidíte jen čáru, ne jiskry.
2. LED "Pixel Brush" na čepelích, které se točí
V lopatkách ventilátoru jsou zabudovány desítky nebo dokonce stovky drobných LED světel. Dalo by se říci, že jsou to „digitální štětce“. Nízko{2}}nákladové gadgety mohou mít pouze 256 LED, zatímco ty špičkové{4}}můžou mít více než 1 500. Tyto LED diody dokážou více než jen zapínat a vypínat. Můžete je nastavit, aby se rozsvítily červeně, zeleně nebo modře při různých úrovních jasu a mohou se smíchat a vytvořit libovolnou barvu.
LED diody jsou v řadě podél lopatek; když se však ventilátor roztočí, tato čára se změní v zářící hula hoop. Tento kruh je "plátno" pro váš plovoucí obrázek.
3. „Mozek“, který synchronizuje otáčky a záblesky
Nic z toho nefunguje bez malého ovladače (jako mini počítač) uvnitř ventilátoru. Jeho úkolem je hrát dopravního policistu:
- Sleduje otáčky ventilátoru (u komerčních modelů obvykle 900–1 200 otáček za minutu) pomocí senzorů.
- Každé LED přesně říká, kdy má blikat, když se čepel otáčí. Například, když je čepel v poloze 12 hodin, rozsvítí se horní LED diody a vytvoří „vrchní část“ vaší láhve na sodu. Když je ve 3 hodiny, blikají boční LED diody, aby se udělala "strana" láhve.
Načasování musí být dokonalé-hovoříme o mikrosekundové přesnosti. Pokud LED diody blikají i trochu pozdě, obraz je rozmazaný nebo se rozpadá.
Krok-za-krokem: Jak se obrázek „vynoří“ do vzduchu
Pojďme sledovat proces té plovoucí láhve sody, kterou jste viděli v obchoďáku:
- Ventilátor se roztáčí:Motor začne otáčet lopatkami a vytvoří neviditelný kruh prostoru, kde se objeví obraz. Většina ventilátorů se točí dostatečně rychle, že ani nevidíte,{1}}jaké lopatky se rozmazávají do prázdna.
- Ovladač začne pracovat:Načte obsah „láhve sody“, což je speciální soubor rozdělený do stovek malých „rámečků“ (jako film). Každý rámeček říká LED diodám, které barvy mají svítit na kterých pozicích.
- LED diody blikají v sekvenci:Při každém otočení kotouče LED jednou zablikají, aby se vytvořil jeden rám. Ventilátor se otáčí 15 až 20krát za sekundu, což je dostatečně rychlé na to, aby vaše oči poskládaly 15 až 20 snímků dohromady do pohyblivého obrazu.
- Váš mozek vyplní mezery:LED diody blikají na stejných místech pokaždé, když se otočí, takže váš mozek bude předpokládat, že obraz je stále (nebo se plynule pohybuje) ve vzduchu. Není zde žádná obrazovka ani sklo-jen světlo, které klame váš zrak.
Proč někteří vypadají lépe než jiní: 3 klíčové faktory
Už jste někdy viděli rozmazaný hologram vedle ostrého? Vše se týká těchto detailů:
1. Hustota LED: Více "štětců"=Jasnější obrázky
Ventilátor s 1 500 LED zobrazí více informací, jako je nápis na štítku produktu, než ventilátor s 256 LED. Můžete si to představit jako vybarvování tenčím fixem místo tlusté pastelky.
2. Rychlost rotace: Čím rychleji to jde, tím plynuleji se to pohybuje
Pokud se ventilátor neotáčí dostatečně rychle (méně než 900 ot./min.), můžete zaznamenat blikání jako na staré televizi. Rychlejší otáčky (1 200 ot./min nebo více) způsobují, že pohyb vypadá plynule, ale potřebují vynikající vyvážení, aby nevytvářely hluk.
3. Formát obsahu: Ne všechna videa fungují
Video na YouTube nelze jen tak připojit. Fanoušci hologramu potřebují speciálně formátovaný obsah, který je rozdělen do rámečků odpovídajících otáčení ventilátoru. Software převádí běžné obrázky/videa do tohoto formátu mapováním pixelů na pozice LED.
Zábavný experiment: Vyrobte si doma "Vějíř s hologramem chudáka".
Chcete si vědu sami vyzkoušet? Vše, co potřebujete, je:
- Malý ventilátor-na baterie
- Řetězec 5–10 LED světel (nalepte je na lopatky ventilátoru)
- Telefon s aplikací stroboskopického světla
- Umístěte LED na jednu lopatku ventilátoru a přilepte je páskou.
- Vypněte světla, rozsviťte LED a roztočte ventilátor.
- Chcete-li vidět LED jako nehybnou čáru, zpomalte stroboskop. Tak funguje vytrvalost vidění!
Nevytvoří 3D láhev, ale dokazuje, že základní trik funguje.
Rychlé časté dotazy pro zvědavé mysli
Otázka: Mohu se dotknout „plovoucího“ obrázku?
A: Ne-nic tam není! Do očí ti dopadá jen světlo. Ucítíte lopatky ventilátoru (takže ruce pryč!).
Otázka: Proč to ze strany vypadá rozmazaně?
Odpověď: LED svítí pouze ve směru „plátna“ kruhu. Krok příliš doleva/doprava a jste mimo dráhu světla.
Otázka: Je tento proces stejný jako VR?
Odpověď: Ne-VR používá obrazovky k přivedení obou očí do 3D. LED ventilátory využívají jedno „světelné plátno“ a vytrvalost vašeho oka.
The Takeaway: Je to všechno o načasování a světle
LED hologramy ventilátoru nejsou kouzelné; fungují díky fyzice (jak funguje světlo) a biologii (jak vidí naše oči). Až ho příště uvidíte v obchodě, budete vědět, že na obrázku jsou jen stovky malých světýlek blikajících v perfektním čase a váš mozek dělá zbytek.
Už jste někdy viděli hologram LED ventilátoru v reálném životě? Co tě to na první pohled přimělo? Napište komentář níže!