Ten plávajúci obraz nie je mágia; Tu je návod, ako to funguje.
Môžete to vidieť v nákupnom centre: 3D fľašu s nápojom vznášajúcu sa vo vzduchu alebo kreslenú postavičku tancujúcu bez obrazovky. Pravdepodobne ide o hologram LED ventilátora. Tieto zariadenia pôsobia ako sci-fi, no ich tajomstvo spočíva v dvoch jednoduchých veciach: ako fungujú naše oči a veľmi rýchlo sa otáčajúce malé svetielka. Poďme si to rozobrať-nevyžaduje sa žiadne technické vzdelanie.
Po prvé: Nie je to „skutočná holografia“ (ale stále je to cool)
Najprv si vyjasnime zaužívaný mýtus. LED hologramy ventilátorov nepoužívajú lasery ani svetelné vlny na vytváranie „skutočných“ 3D obrázkov (ako hologramy vo filmoch). Namiesto toho oklamú vaše oči, aby si mysleli, že existuje plávajúci objekt. Predstavte si to ako špičkovú-technickú verziu tých starých „točiacich sa komiksových trubíc“-, viete, tých, ktoré zobrazujú pohyblivú karikatúru, keď nimi krútite? Rovnaký nápad, len s LED diódami a rýchlejšími otáčkami.
3 základné zložky (spoiler: vaše oči sú jednou z nich)
Každý hologram LED ventilátora sa spolieha na tri prepojené komponenty, ktoré pracujú v dokonalej synchronizácii. Začnime tým, ktorý nevidíte: vlastnou víziou.
1. Vytrvalosť zraku: Vaše oči sú „pomalé“ (v dobrom slova zmysle)
Zábavný fakt: keď svetlo zasiahne vašu sietnicu, váš mozog sa na tomto obrázku udrží približne 1/16 sekundy-aj keď svetlo zhasne. Toto sa nazýva stálosť videnia, a preto filmy vyzerajú ako pohyblivé obrázky (sú len 24 statických snímok za sekundu) namiesto prezentácie.
LED hologramy ventilátorov využívajú tento trik tvrdo. Váš mozog poskladá rôzne záblesky do jedného súvislého obrazu, ak svetlo bliká a pohybuje sa dostatočne rýchlo. Je to ako maľovanie prskavkou v noci; vidíte len čiaru, nie iskry.
2. LED "Pixel Brush" na čepeľiach, ktoré sa otáčajú
V lopatkách ventilátora sú zabudované desiatky alebo dokonca stovky drobných LED svetiel. Dalo by sa povedať, že sú to „digitálne štetce“. Nízko{2}}nákladové moduly gadget môžu mať iba 256 diód LED, zatiaľ čo tie-vyššie kategórie môžu mať viac ako 1 500. Tieto LED diódy dokážu viac než len zapínať a vypínať. Môžete ich nastaviť tak, aby sa rozsvietili červenou, zelenou alebo modrou farbou pri rôznych úrovniach jasu a môžu sa zmiešať, aby vytvorili akúkoľvek farbu.
LED diódy sú v rade pozdĺž lopatiek; keď sa však ventilátor roztočí, tento riadok sa zmení na žiariaci hula hoop. Tento kruh je „plátno“ pre váš plávajúci obrázok.
3. „Mozog“, ktorý synchronizuje otáčky a záblesky
Nič z toho nefunguje bez malého ovládača (ako mini počítač) vo ventilátore. Jeho úlohou je hrať sa na dopravného policajta:
- Sleduje rýchlosť ventilátora (zvyčajne 900 – 1 200 otáčok za minútu pre komerčné modely) pomocou senzorov.
- Každej LED presne povie, kedy má blikať, keď sa čepeľ otáča. Napríklad, keď je čepeľ v polohe 12 hodín, rozsvietia sa horné LED diódy, čím sa vytvorí „vrchná časť“ vašej fľaše sódy. Keď sú 3 hodiny, blikajú bočné LED diódy, aby sa "strana" fľaše.
Načasovanie musí byť dokonalé-hovoríme o mikrosekundovej presnosti. Ak LED diódy blikajú čo i len trochu neskoro, obraz bude rozmazaný alebo sa rozpadne.
Krok-za-krokom: Ako sa obrázok „vynorí“ do úzadia
Poďme sledovať proces pre tú plávajúcu fľašu sódy, ktorú ste videli v obchodaku:
- Ventilátor sa roztáča:Motor začne otáčať lopatky a vytvorí neviditeľný kruh priestoru, kde sa objaví obraz. Väčšina ventilátorov sa točí dostatočne rýchlo, takže ani nevidíte,{1}}ako lopatky rozmazávajú do prázdna.
- Ovládač začne pracovať:Načíta obsah „fľašky sódy“, čo je špeciálny súbor rozdelený do stoviek malých „rámikov“ (ako film). Každý rámček hovorí LED diódam, ktoré farby majú svietiť na ktorých pozíciách.
- LED diódy blikajú v poradí:Pri každom otočení čepele LED raz zablikajú, aby sa vytvoril jeden rám. Ventilátor sa otáča 15 až 20-krát za sekundu, čo je dostatočne rýchlo na to, aby vaše oči spojili 15 až 20 snímok do pohyblivého obrazu.
- Váš mozog vypĺňa medzery:LED diódy blikajú na rovnakých miestach vždy, keď sa otočia, vďaka čomu váš mozog predpokladá, že obraz je stále (alebo sa plynulo pohybuje) vo vzduchu. Nie je tam žiadna obrazovka ani sklo-len svetlo, ktoré klame váš zrak.
Prečo niektoré vyzerajú lepšie ako iné: 3 kľúčové faktory
Už ste niekedy videli rozmazaný hologram vedľa ostrého? Všetko sa to týka týchto detailov:
1. Hustota LED: Viac štetcov=Jasnejšie obrázky
Ventilátor s 1 500 LED diódami zobrazí viac informácií, ako napríklad nápis na štítku produktu, ako ventilátor s 256 LED. Možno si to predstavíte ako vyfarbovanie tenšou fixkou namiesto hrubej pastelky.
2. Rýchlosť rotácie: Čím rýchlejšie to ide, tým plynulejšie sa to pohybuje
Ak sa ventilátor neotáča dostatočne rýchlo (menej ako 900 otáčok za minútu), môžete zaznamenať blikanie ako na starom televízore. Rýchlejšie otáčky (1 200 otáčok za minútu alebo viac) spôsobujú, že pohyb vyzerá hladko, ale potrebujú vynikajúce vyváženie, aby nevytvárali hluk.
3. Formát obsahu: Nie všetky videá fungujú
Video YouTube nemôžete len tak pripojiť. Fanúšikovia hologramu potrebujú špeciálne naformátovaný obsah, ktorý je rozdelený do snímok zodpovedajúcich otáčaniu ventilátora. Softvér konvertuje bežné obrázky/videá do tohto formátu mapovaním pixelov na pozície LED.
Zábavný experiment: Vyrobte si doma „Vejár s hologramom chudobného muža“.
Chcete si vedu vyskúšať sami? Všetko, čo potrebujete, je:
- Malý ventilátor na batérie-
- Reťazec 5-10 LED svetiel (nalepte ich na lopatky ventilátora)
- Telefón s aplikáciou stroboskopického svetla
- Nasaďte LED diódy na jednu lopatku ventilátora a prilepte ich páskou.
- Vypnite svetlá, zapnite LED diódy a roztočte ventilátor.
- Ak chcete vidieť LED ako nehybnú čiaru, spomalte stroboskop. Takto funguje vytrvalosť vízie!
Nevytvorí 3D fľašu, ale dokazuje, že základný trik funguje.
Rýchle časté otázky pre zvedavé mysle
Otázka: Môžem sa dotknúť „plávajúceho“ obrázka?
Odpoveď: Nie-nič tam nie je! Do očí ti dopadá len svetlo. Ucítite lopatky ventilátora (takže držte ruky preč!).
Otázka: Prečo to vyzerá zboku rozmazane?
Odpoveď: LED diódy svietia iba v smere „plátna“ kruhu. Urobte príliš veľký krok doľava/doprava a ocitnete sa mimo cesty svetla.
Otázka: Je tento proces rovnaký ako VR?
Odpoveď: Nie-VR používa obrazovky na oklamanie oboch očí do 3D. LED ventilátory využívajú jedno "svetelné plátno" a vytrvalosť vášho oka.
Takeaway: Všetko je o načasovaní a svetle
LED hologramy ventilátorov nie sú magické; fungujú vďaka fyzike (ako funguje svetlo) a biológii (ako vidia naše oči). Keď nabudúce uvidíte nejakého v obchode, budete vedieť, že na obrázku sú len stovky malých svetielok blikajúcich v ideálnom čase a váš mozog robí zvyšok.
Už ste niekedy videli hologram LED ventilátora v reálnom živote? Čo ťa to prinútilo na prvý pohľad premýšľať? Napíšte komentár nižšie!