התמונה המרחפת היא לא קסם; הנה איך זה עובד.
אולי תראו את זה בקניון: בקבוק משקה תלת מימד צף באוויר או דמות מצוירת רוקדת בלי מסך. זו כנראה הולוגרמה של מאוורר LED. המכשירים האלה מרגישים כמו-מדע בדיוני, אבל הסוד שלהם טמון בשני דברים פשוטים: איך העיניים שלנו עובדות ואורות זעירים מסתובבים ממש מהר. בוא נפרק את זה-אין צורך בתואר טכני.
ראשית: זה לא "הולוגרפיה אמיתית" (אבל זה עדיין מגניב)
בואו נבהיר תחילה מיתוס נפוץ. הולוגרמות של מניפות LED אינן משתמשות בלייזרים או בגלי אור כדי ליצור תמונות תלת מימד "אמיתיות" (כמו ההולוגרמות בסרטים). במקום זאת, הם מרמים את עיניך לחשוב שיש חפץ צף. תחשוב על זה כעל-גרסה טכנולוגית של "שפופרות קומיקס מסתובבות" הישנות האלה-אתה יודע, אלה שמציגים קריקטורה מרגשת כשאתה מסובב אותם? אותו רעיון, רק עם נוריות וסיבובים מהירים יותר.
3 מרכיבי הליבה (ספוילר: העיניים שלך הן אחת מהן)
כל הולוגרמת מאוורר LED מסתמכת על שלושה רכיבים מקושרים הפועלים בסנכרון מושלם. נתחיל עם זה שאתה לא יכול לראות: החזון שלך.
1. התמדה של הראייה: העיניים שלך "איטיות" (בצורה טובה)
הנה עובדה מהנה: כשאור פוגע ברשתית שלך, המוח שלך מחזיק בתמונה הזו בערך 1/16 שנייה-גם אחרי שהאור נעלם. זה נקרא התמדה של ראייה, וזו הסיבה שסרטים נראים כמו תמונות נעות (הם רק 24 תמונות סטילס בשנייה) במקום מצגת.
הולוגרמות של מאווררי LED מנצלות את הטריק הזה קשה. המוח שלך מחבר את ההבזקים השונים לתמונה רציפה אחת אם האור מהבהב ונוסע מהר מספיק. זה כמו לצייר עם נצנוץ בלילה; אתה רק רואה קו, לא את הניצוצות.
2. LED "מברשות פיקסלים" על להבים שמסתובבים
ישנם עשרות או אפילו מאות נורות LED זעירות המובנות בלהבי המאוורר. אפשר לומר שהם "מברשות דיגיטליות". לגאדג'טים בעלות-נמוכה יכולים להיות רק 256 נוריות LED, בעוד שגאדג'טים-מתקדמים יכולים להכיל יותר מ-1,500. נוריות LED אלה יכולות לעשות יותר מאשר רק להדליק ולכבות. אתה יכול להגדיר אותם כך שיאירו אדום, ירוק או כחול ברמות בהירות שונות, והם יכולים לערבב כדי ליצור כל צבע.
הנוריות נמצאות בקו לאורך הלהבים; עם זאת, כאשר המאוורר מסתובב, הקו הזה הופך להולה הופ זוהר. עיגול זה הוא ה"בד" לתמונה המרחפת שלך.
3. ה"מוח" שמסנכרן סיבובים והבזקים
כל זה לא עובד בלי בקר זעיר (כמו מחשב מיני) בתוך המאוורר. התפקיד שלו הוא לשחק שוטר תנועה:
- הוא עוקב אחר מהירות המאוורר (בדרך כלל 900–1,200 סיבובים לדקה עבור דגמים מסחריים) באמצעות חיישנים.
- זה אומר לכל LED בדיוק מתי להבהב כשהלהב מסתובב. לדוגמה, כאשר הלהב נמצא במצב של השעה 12, נוריות הלד העליונות נדלקות כדי להפוך את "החלק העליון" של בקבוק הסודה שלך. כשהשעה בשעה 3, נוריות הצד מהבהבות כדי להפוך את ה"צד" של הבקבוק.
התזמון חייב להיות מושלם-אנחנו מדברים על דיוק של מיקרו-שניות. אם נוריות הלד מהבהבות אפילו מעט מאוחר, התמונה מטושטשת או מתפרקת.
שלב-אחר-שלב: איך התמונה "קופצת" לאוויר
בוא נתחקה אחר התהליך של בקבוק הסודה הצף הזה שראית בקניון:
- המעריץ מסתובב:המנוע מתחיל לסובב את הלהבים, ויוצר מעגל בלתי נראה של חלל שבו התמונה תופיע. רוב המאווררים מסתובבים מהר מספיק כדי שאי אפשר אפילו לראות את הלהבים-הם מטשטשים לריק.
- הבקר מתחיל לעבוד:הוא טוען את התוכן של "בקבוק סודה", שהוא קובץ מיוחד המפוצל למאות "פריימים" זעירים (כמו סרט). כל מסגרת אומרת לנוריות אילו צבעים להאיר באילו מיקומים.
- נוריות מהבהבות ברצף:עבור כל סיבוב של הלהב, הנוריות מהבהבות פעם אחת כדי ליצור מסגרת אחת. המאוורר מסתובב 15 עד 20 פעמים בשנייה, וזה מהיר מספיק כדי שהעיניים שלך ירכיבו את 15 עד 20 הפריימים לתמונה נעה.
- המוח שלך ממלא את הפערים:הנוריות מהבהבות באותם נקודות בכל פעם שהן מסתובבות, מה שגורם למוח שלך להניח שהתמונה עדיין (או נעה בצורה חלקה) באוויר. אין מסך או זכוכית נוכחים-רק אור מטעה את הראייה שלך.
מדוע חלקם נראים טוב יותר מאחרים: 3 גורמים מרכזיים
ראית פעם הולוגרמה מטושטשת ליד הולוגרמה חדה? הכל מסתכם בפרטים הבאים:
1. צפיפות LED: יותר "מברשות"=תמונות ברורות יותר
מאוורר עם 1,500 נוריות LED יציג יותר מידע, כמו הכתובת על תווית המוצר, מאשר מאוורר עם 256 נוריות. אתה יכול לחשוב על זה כמו צביעה עם טוש דק יותר במקום עפרון עבה.
2. מהירות סיבוב: ככל שהוא הולך מהר יותר, כך הוא נע יותר
אתה עלול לחוות הבהוב, כמו בטלוויזיה ישנה, אם המאוורר לא מסתובב מהר מספיק (פחות מ-900 סל"ד). סיבובים מהירים יותר (1,200 סל"ד או יותר) גורמים לתנועה להיראות חלקה, אך הם זקוקים לאיזון מעולה כדי למנוע רעש.
3. פורמט תוכן: לא כל הסרטונים עובדים
אתה לא יכול פשוט לחבר סרטון יוטיוב. חובבי הולוגרמה זקוקים לתוכן בפורמט מיוחד המפוצל למסגרות התואמות לסיבוב המאוורר. תוכנה ממירה תמונות/סרטוני וידאו רגילים לפורמט זה על ידי מיפוי פיקסלים למיקומי LED.
ניסוי מהנה: הכינו "מניפת הולוגרמה של עני" בבית
רוצה לבדוק את המדע בעצמך? כל מה שאתה צריך זה:
- מאוורר קטן-מופעל על ידי סוללה
- מחרוזת של 5-10 נורות לד (הדביקו אותן ללהבי המאווררים)
- טלפון עם אפליקציית strobe light
- שים את נוריות ה-LED על להב מאוורר אחד והדבק אותם.
- כבו את האורות, הדליקו את נוריות הלד וסובב את המאוורר.
- כדי לראות את נוריות ה-LED כקו דומם, האטו את אור ה-strobe. כך עובדת התמדה של הראייה!
זה לא ייצור בקבוק תלת מימד, אבל זה מוכיח שהטריק הליבה עובד.
שאלות נפוצות מהירות עבור מוחות סקרנים
ש: האם אני יכול לגעת בתמונה ה"צפה"?
ת: לא-אין שם כלום! זה פשוט אור שפוגע בעיניים שלך. תרגישו את להבי המאווררים (אז הרחיקו את הידיים שלכם!).
ש: למה זה נראה מטושטש מהצד?
ת: הנוריות מאירות רק בכיוון מעגל ה"קנבס". צעד יותר מדי שמאלה/ימינה, ואתה מחוץ לנתיב האור.
ש: האם התהליך הזה זהה ל-VR?
ת: לא-VR משתמש במסכים כדי להטעות את שתי העיניים לתלת-ממד. מאווררי LED משתמשים ב"קנבס קל" אחד ובהתמדה של העין שלך.
הטייק אווי: הכל עניין של תזמון ואור
הולוגרמות של מאווררי LED אינן קסם; הם עובדים בגלל הפיזיקה (איך האור עובד) והביולוגיה (איך שהעיניים שלנו רואות). בפעם הבאה שתראה אחד בחנות, תדע שהתמונה היא רק מאות אורות זעירים מהבהבים בזמן מושלם והמוח שלך עושה את השאר.
ראית פעם הולוגרמת מאוורר LED במציאות? מה זה גרם לך לחשוב בהתחלה? השאירו תגובה למטה!