科普:“果冻效应”是什么?用相机拍下扇叶,为什么会发生扭曲变形?解说文案

科普:“果冻效应”是什么?用相机拍下扇叶,为什么会发生扭曲变形?解说文案

在纪录片像乌鸦一样思考里有这样一个片段,

实验者用手机拍下了从面前飞速驶过的列车,

点开照片,

乍一看好像没啥问题,

但细想一下列车的身子肯定是正的呀,

为什么拍出来会向右倾斜呢?紧接着他又把手机旋转到了不同方向进行拍摄,

得到的照片有些出乎意料,

但又在情理之中,

那么问题来了,

到底是什么原因导致照片的变形呢?其实这背后的元凶就是卷帘,

快门及相机感光元件的一种快门方式,

如图所示,

全局快门是整体曝光,

而卷帘快门则是逐行曝光,

这就造成了一个问题,

假设它是从上到下依次扫描的,

有一个物体从镜头面前走过,

一旦它穿过了整个画面的用时刚好和曝光时间相同,

你就得到了这样一张向右倾斜的变形图像,

同理,

开篇的列车问题也是如此,

当快门从上往下扫描时,

列车就会偏右,

反之就会偏左,

而在竖直拍摄时,

如果扫描的方向与列车的运动方向相同,

那么单个窗户经过扫描线的时间更长,

就显得更宽,

反之,

经过的时间更短,

看着便窄了许多,

当然刚刚提到的还只是平行方向的移动,

用相机拍摄高速旋转的风扇或者螺旋桨,

你还能欣赏到更为不可思议的变形画面,

而除了物体的扭曲,

卷帘快门还会造成图像的亮度断层,

比如这张闪电的照片,

当闪电还没有批下来时,

快门已经读取了上半部分,

而等到闪电劈下来后,

照亮天空,

快门才读完下半部分,

这就使得拍出来的照片上暗下亮,

不过果冻效应也并不是一无是处,

聪明的摄影师们利用它实现一些奇妙的效果,

比如在阳光下拨动尺子或者吉他弦,

由于曝光时间与它的震动频率量级接近,

所以在单次的扫描时间内就遇上了琴弦的多次震动,

说到这儿,

我忽然想起了之前看过一些有趣的图片,

它大概长这个样子,

你可以快速的摇晃一下手机,

这个时候画面中间的黑块会跟着你一起晃动,

而把它放在不同照片的不同位置,

还能实现局部移动的神奇效果,

比如轻微摆动的可口布丁,

来回摇头的抑郁物资等等,

那么一块黑影为什么能让图片摇晃起来?,

这就好比我们把一只眼睛用深色的镜片遮挡起来,

在光线不足的情况下,

这只眼睛需要更长的曝光时间来获取清晰的图像,

也就是说两只眼睛产生了时间差,

不过大脑补上了,

这当中并不存在的动作,

所以我们便能看到来回晃动的图像了,

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