С эффектом стробоскопа, так или иначе, сталкивался каждый из нас. Однако о том, почему предмет, который, казалось бы, движется с большой скоростью, наш глаз нередко воспринимает как неподвижный, задумывались единицы. И уж подавно мало кто подозревал об опасности такого явления, хотя она довольно очевидна и может подстерегать вас на работе и даже дома. Для того, чтобы эта оптическая иллюзия появилась, часто не нужно включать какие-либо особые приборы. Достаточно просто неправильно выбрать лампочку или вовремя не сменить качественный, но старый источник света.
Стробоскопический эффект — что это?
Стробоскопическим эффектом называют особого рода оптическую иллюзию, особенность восприятия глазом объектов, которые движутся очень быстро в определенных условиях. Она обусловлена строением наших органов зрения и спецификой их связи с мозгом. Различают 2 типа эффекта стробоскопа.
Первая разновидность стробоскопического эффекта
Первый тип основан на том, что если в поле зрения есть объект, сменяющий фазы движения очень быстро, то нам кажется, что это движения плавное и непрерывное. Помните «мультик из блокнота»? Вот эта игрушка и иллюстрирует такой эффект.Здесь каждый из кадров представляет собой статичный рисунок. Но эти рисунки сменяют друг друга с большой скоростью, и движение становится для нашего глаза непрерывным. В чем причина? В том, что сетчатка нашего глаза сохраняет зрительный образ объекта, который уже исчез (или сменил положение), еще примерно 0,1 секунды. Таким образом, если между фазами движения проходит менее 0,1 секунды, то упомянутые образы сливаются и движение для нашего мозга и глаз становится непрерывным. Кстати, в кино и на телевидении используется именно этот принцип.
Второй тип стробоскопического эффекта
Эта разновидность несколько сложнее первой. Для того, чтобы ее зафиксировать, должны быть созданы определенные условия наблюдения, а именно подобрано подобающее освещение. Представим белый диск, который закреплен на оси. На его краю нарисовали черную точку. Также представим, что электрический двигатель начинает вращать диск вокруг собственной оси со скоростью 2000 об. /мин. Если освещение в комнате, где проводится наш эксперимент, постоянное, то мы увидим, что точка во время вращения превратилась в сплошную линию, проведенную по краю диска. Но если свет в помещении будет представлять из себя частые кратковременные вспышки равные по частоте оборотам диска (примерно 2000 Гц), то нам покажется, будто диск неподвижен, а точка остается на месте. Может показаться даже, что диск крутится в обратном направлении. Эффект зависит от того, насколько частота вспышек света приближена к частоте вращения диска.
Отметим также, что наш глаз не способен уловить столь частого мерцания света — для нас освещение все еще будет казаться непрерывным. Диск тоже будет выглядеть, как неподвижный, хотя на самом деле он вращается. Одним из лучших примеров будет обычный вентилятор, освещенный лампой-стробоскопом.
Почему появляется эффект стробоскопа
Как мы сказали вначале, чтобы обмануть наш глаз подобным образом, вовсе не обязательно иметь под рукой какие-то особые приборы или специальные лампы. Зачастую вполне достаточно старых люминесцентных источников света. Когда к ним подключают переменный ток с частотой 50 Гц, они могут мерцать с частотой 100 Гц. Объясняется это тем, что в стандартной для нашей страны электрической сети ток за период времени 2 раза поднимается до максимума и 2 раза опускается до минимума. В лампочке накаливания такой эффект незаметен из-за тепловой инерционности, которой нет в лампе люминесцентной. К счастью, в современных светильниках мерцание исключается за счет использования специального электронного пускорегулировочного аппарата (ЭПРА). В светодиодных же источниках света применяется другая микросхема — драйвер.
Однако эффект стробоскопа может появиться даже в самых новых моделях современных светильников. Как его увидеть, мы описали в статье «Как понять, что ваша лампочка вредит здоровью». Если один из тестов, описанных в этом материале, показал наличие эффекта стробоскопа, то это, скорее всего, значит, что:
- что от старости пришел в негодность ЭПРА, если речь о газоразрядной лампе;
- если тестируется светодиодная лампа, то в ней может быть неисправен драйвер (также от долгого времени использования или других причин);
- в ряде случаев такой тест позволяет выявить отсутствие драйвера: если лампа новая и мерцает с самого момента подключения, значит недобросовестный производитель просто не поставил в нее эту микросхему для удешевления.
Мерцающую лампочку рекомендуется заменить на другую. Это точно положительно скажется на вашем самочувствии.
Опасность эффекта стробоскопа
В статье «Пульсация света и ее опасность» мы уже говорили о том, что мерцающий свет может привести к головным болям, повышенной утомляемости, а в некоторых случаях к тошноте и головокружению. Однако именно стробоскоп может таить в себе более страшные потенциальные последствия. Если речь идет о производственных комплексах, заводах, фабриках, то здешние сотрудники могут иметь дело с быстро движущимися деталями в конвейерах, сверлильных, шлифовальных и других станках.
Если лампы в таком помещении давно не меняли или они попросту некачественные, то движущиеся на самом деле части машин могут казаться неподвижными, а сам механизм выключенным. В шумном цехе можно не услышать гула отдельного работающего станка и, ориентируясь только по зрению, решить, что он сломался. Если работник посчитает станок неисправным, он может быть менее осторожен рядом с ним. Сотрудник может попытаться проверить, что не так в устройстве машины или даже попробовать починить ее. Если человек положит руку на ту часть станка, которая кажется неподвижной, но на самом деле работает, он может получить серьезную травму. Такая же ситуация может произойти с ребенком в школьной учебной мастерской. Поэтому важно своевременно менять состарившееся лампы. Берегите себя.
