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了解人眼的工作原理,自己動手做動畫 | 科學(xué)工坊

 美酒佳釀 2018-04-09




親愛的們,,累了一周了,,

周末我們來放松一下,

今天小言給大家講解一個簡單好玩的小知識,。


常言道,,眼見為實(shí),

我們的眼睛看到的就一定是真的嗎,?

先來看看下面兩組圖,,測試一下。


盯著圖中央的四個黑點(diǎn)數(shù)15個數(shù),,再看向白墻,,

會發(fā)生什么情況?



你們一定看見了一個人像,,

嗯,,就是下面這位對吧?



還有下面這張,。

是不是看到黑點(diǎn)到處閃爍,?

實(shí)際上這張圖是靜止的噢。

這是為什么呢,?


科學(xué)原理

上面這兩組圖運(yùn)用了視覺暫留原理,。

人眼在觀察景物的時(shí)候,光信號傳入大腦神經(jīng),,需經(jīng)過一段短暫的時(shí)間,,光的作用結(jié)束后,視覺形象并不立即消失,,這種殘留的視覺稱為后像,,視覺的這一現(xiàn)象就是視覺暫留。也就是通常我們說的殘影,。


應(yīng)用

小朋友們看的動畫,、電影等等都是依靠這一原理拍攝而成,。我們在觀看電影的時(shí)候,其實(shí)熒幕上每秒鐘更換了24張畫面,。由于視覺暫留作用,,一個畫面的印象還沒消失,下一個稍微有點(diǎn)差別的畫面又出現(xiàn)了,,所以我們感覺看到的是連續(xù)動作。


歷史起源

01

中國人最先發(fā)現(xiàn)了這種現(xiàn)象,,并利用它制成了中國傳統(tǒng)節(jié)日玩具——走馬燈,。走馬燈常見于元夕、元宵和中秋等節(jié)日,。燈內(nèi)點(diǎn)上蠟燭,,蠟燭的熱氣產(chǎn)生氣流,讓燈內(nèi)輪軸轉(zhuǎn)動,。輪軸上有剪紙,,影子投射在燈面上,圖像不斷滾動,。古代多繪制武將騎馬的畫面,,燈轉(zhuǎn)起來時(shí)就好似馬匹你追我趕,故名走馬燈,。



走馬燈的出現(xiàn)時(shí)間眾說紛紜,。據(jù)傳在五代十國的時(shí)候,有一位女軍事家叫做莘七娘,,從燈籠上升起的熱氣中受到啟發(fā),,在燈籠里裝上可以旋轉(zhuǎn)的圓盤,上面插上人像和馬等圖案,,代表軍事術(shù)語,,這是最初的孔明燈加走馬燈。


科學(xué)史研究者大多根據(jù)文學(xué)家范成大的詩文記載,,認(rèn)為南宋時(shí)才有走馬燈,,或者說,南宋時(shí)走馬燈已極為盛行,。


下面是歷代詩人詞人對走馬燈的描述:


《上元紀(jì)吳中節(jié)物俳諧體三十二韻》

南宋·范成大

映光魚隱現(xiàn),,轉(zhuǎn)影騎縱橫。


《武林舊事·卷二·燈品》南宋·周密

若沙戲影燈,,馬騎人物,,旋轉(zhuǎn)如飛。


《燕京歲時(shí)記·走馬燈》清·富察敦崇

走馬燈者,,剪紙為輪,,以燭噓之,,則車馳馬驟,團(tuán)團(tuán)不休,,燭滅則頓止矣,。



02

在1818年,法國人保羅·羅蓋發(fā)現(xiàn)了視覺暫留原理,。他做了一個留影盤來證明,,當(dāng)人眼看到一系列圖像的時(shí)候,每次只能保留一個圖像,。


(留影盤示意圖)


到了1826年,,另一個法國人約瑟夫利用留影盤的原理,發(fā)明了轉(zhuǎn)盤活動影像鏡,。



該裝置內(nèi)有一個帶有16格畫面的圓盤,,人們看向裝置內(nèi)的鏡子,轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)盤,,盤子上的裂縫會像百葉窗一樣運(yùn)轉(zhuǎn),,人們就能看見圖片動起來,效果大概就跟下面這動圖一樣,。這也是動畫的前身,。



和孩子一塊看完上面的故事,接下來,,我們一起動手做一個簡單的留影盤吧,。


準(zhǔn)備材料

A4紙、剪刀,、黑筆,、線、

圓規(guī)(能畫圓的工具),、膠水


步 驟

把一張A4紙對折,,拿圓規(guī)畫一個直徑11cm左右的圓,并用剪刀剪下,。


在其中一張畫上籠子,,其中一張畫上小鳥


把籠子調(diào)轉(zhuǎn)方向,與鳥相反


把線粘在兩個圓片中間


成品如下



手指前后捻動繩子,,小鳥就進(jìn)到籠子里去啦~

(視頻制作:小言)


除了小鳥,,也可以把籠子里的小動物換成其他孩子喜歡的動物噢?;\子也可以換成不同的背景,。只是動物和背景一定要保持相反方向才可以


這個小玩具比較簡單,大一點(diǎn)的孩子也可以嘗試進(jìn)階版,,拿個厚一點(diǎn)的筆記本,,在每張紙的右下角畫上連續(xù)動作。畫好之后翻動筆記本,,就能得到下面這種效果,,具體在此不詳述啦,這可是個需要耐心和細(xì)心的活動呢,。



注意事項(xiàng)

剪刀,、圓規(guī)鋒利,小心使用,,注意安全,。

在白色背景下玩耍,實(shí)物效果比視頻更好,!

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