Warum sehe ich diskrete Bilder, wenn ich ein Objekt vor einem Bildschirm bewege? [geschlossen]

Ich habe das bei meinen Hausaufgaben beobachtet. Ich habe die Angewohnheit, meinen Stift kräftig zwischen meinen Fingern zu schütteln, während ich etwas nachdenke. Der Bildschirm meines PCs steht direkt vor mir (auf meinem Arbeitstisch).

Auf dem Bildschirm war ein weißer Hintergrund. Immer wenn ich den Stift mit dem Bildschirm dahinter schüttelte, konnte ich 8-10 verschwommene, deutliche Bilder in der Region sehen, anstatt eines durchgehenden, das ich normalerweise sehe, wenn der Hintergrund dunkel ist. Könnte jemand den Grund dafür erklären?

Ihre Augen und Ihr visuelles System haben keine FPS-Bewertung.
@StephenG Eigentlich ist das falsch. Die fps-Bewertung des menschlichen Auges existiert und ist bekanntlich 10 fps. Wir sehen kontinuierliche Bilder aus zwei Gründen. (1) Die Bildverarbeitung des visuellen Kortex "hochskaliert" die physischen fps des Auges und (2) das Auge hat spezielle Rezeptoren, die mit höheren fps arbeiten. Diese Rezeptoren glätten die Bildunterschiede, können aber keine sinnvolle Auflösung erzeugen. Ein Beispiel ist eine Biene, die schnell an Ihnen vorbeizieht. Sie sehen ihren Flug als glatte Linie, können aber keine Details der Biene erkennen.
Zum OP. Was Sie sehen, sind nicht Ihre Augenfps, sondern das Flimmern des Bildschirms. Möglicherweise können Sie es in den Anzeigeeigenschaften ein wenig ändern. Bei CRT war es ein größeres Problem, aber bei modernen LCDs ist das Flimmern weniger auffällig und störend. Mit CRT waren gerade 60 Hz sichtbar, also hat der VESA-Standard das Minimum von 70 Hz vorgeschrieben, wenn ich mich richtig erinnere. Sie können das Flackern einiger anderer Lichtquellen auch genau so sehen, wie beschrieben, außer dass moderne Glühbirnen viel höhere Frequenzen verwenden als in der Vergangenheit.
@safesphere Es ist nicht wirklich ein Physikfach, aber mein Verständnis des menschlichen Sehens entspricht nicht dem, was Sie sagen. Haben Sie aus Neugier eine Referenz, die die Grundlage für diese 10-fps-Zahl erklärt?
@safesphere, genauer gesagt, woher kamen Sie auf die Idee, dass einzelne Rezeptoren und Neuronen in Ihrem visuellen System auf irgendeine Weise zusammenarbeiten, um kohärente Bild-"Frames" mit einer bestimmten periodischen Rate zu sammeln?
@StephenG Ich habe einige Forschungen in den Neurowissenschaften studiert, aber es ist lange genug her. Eine Websuche zu diesem Thema ergibt eine beeindruckende Menge an uninformierten Meinungen, die sich hauptsächlich auf das Fernsehen und die maximal wahrgenommene Rate konzentrieren, was bedeutungslos ist. Das Wiki zur Bildwiederholfrequenz gibt 10 bis 12 Frames an, die als einzelne Bilder und mehr als Bewegung wahrgenommen werden. Eine tiefere Bedeutung ist hier, dass Sie sehr wenig zusätzliche Informationen erhalten, wenn Sie die Bildrate über diese Zahl hinaus erhöhen. Natürlich hat das menschliche Auge keinen Verschluss für das gesamte Bild, der die Sicht 10 Mal pro Sekunde unterbricht. Stattdessen, wie gesagt...
@StephenG ... einzelne Zellen haben unterschiedliche Bildwiederholfrequenzen, aber der gesamte Informationsstrom kommt mit einer hohen Auflösung von ungefähr 10 Änderungen pro Sekunde und mit einer niedrigeren Auflösung viel schneller. Beispielsweise können Sie peripher ein Flackern sehen, aber nicht gerade. Dies alles wird durch die Tatsache erschwert, dass die Bilderkennung und -vorverarbeitung nicht vom Gehirn, sondern von der Netzhaut im Auge (die im Wesentlichen eine gehirnähnliche Struktur im Auge mit 6 Schichten von Neuronen ist) erfolgt. Wenn Sie beispielsweise einen kleinen Kreis sehen, wird das Signal vom Auge über das Sehnervenbündel zum Gehirn geleitet
@StephenG ... ist kein Bitmap des Kreises oder seiner integralen Transformation (komprimiertes Bitmap), sondern die erkannte codierte Beschreibung wie " Kreis; klein ", eine Art ASCII-Code anstelle des eigentlichen Bildes. Dadurch können die Informationen von 150 Millionen Rezeptoren im Auge über nur 1 Million Nerven übertragen werden, wie bei einer verlustfreien 100:1-Kompression. Aus informativer Sicht beträgt die Spike-Rate von Neuronen jedoch 50-200, sagen wir 100 im Durchschnitt. Das sind 100 Megabit pro Sekunde über 1 Million Nerven. Teilen Sie dies durch die Anzahl der effektiven Megapixel im Auge, um die effektive Bildrate zu erhalten.
@safesphere, Sie sagten: "Einzelne Zellen haben unterschiedliche Bildwiederholfrequenzen" und "das Signal, das vom Auge zum Gehirn weitergeleitet wird ... ist keine Bitmap." Warum also das menschliche Sehen in der Sprache der digitalen Bildverarbeitung beschreiben, in der Frames/Bitmaps mit einer synchronen, konstanten Aktualisierungs-/Framerate geliefert werden? IMO, wenn Sie jemandem helfen wollen zu verstehen, dass zwei oberflächlich ähnliche Systeme tatsächlich auf unterschiedliche Weise funktionieren, dann sollten Sie unterschiedliche Wörter verwenden, um sie zu beschreiben. "Effektive Bildrate" und "Effektive Megapixel" suggerieren Frames und Pixel, die beide im menschlichen Sehvermögen nicht existieren.
Ich stimme dafür, diese Frage als nicht zum Thema gehörend zu schließen, da es nicht um Physik geht.
Völlig irrelevant kann man nicht sagen.
@ user64829, Off-Topic bedeutet nicht, dass es irrelevant ist, nur dass es sich um eine (möglicherweise gute) Frage handelt, die nicht zum Umfang der Site passt.
@ user64829 Aber ich denke nicht, dass es wirklich nicht zum Thema gehört - ich habe nur einen neuen Titel vorgeschlagen, der besser widerspiegeln sollte, was Sie gemeint haben.

Antworten (1)

Das Bild, das Sie sehen, wenn Sie einen Stift vor einem Computer- oder Fernsehbildschirm schütteln, ist das Ergebnis der durchschnittlichen Aktion des Auges.

Wenn Sie einen Stift vor einer von natürlichem Licht beleuchteten Wand schütteln, sehen Sie eine kontinuierliche Unschärfe. Sowohl die Wand als auch der Stift tragen zur Helligkeit der Unschärfe bei. Je heller die Wand im Vergleich zum Stift ist, desto größer ist ihr relativer Beitrag – Sie sehen also mehr von der Wand als vom Stift. Wenn der Stift in der Mitte ein helles Band hat, hat die Unschärfe auch ein entsprechendes helles Band, dh Sie sehen dort mehr vom Stift.

Wenn Sie einen Stift vor einem Fernsehbildschirm schütteln, hängt das, was Sie sehen, in ähnlicher Weise von der Helligkeit des Teils des Bildschirms hinter dem Stift ab, dem Hintergrund.

Wenn der Hintergrund schwarz ist, sehen Sie viel vom Stift in der Unschärfe. Wenn der Hintergrund hell ist, sehen Sie hauptsächlich den Hintergrund selbst, außer in den Momenten, in denen der Bildschirm im Rahmen des Aktualisierungszyklus dunkel wird, und dementsprechend sehen Sie in diesen Momenten hauptsächlich den Stift und insgesamt ein dunkleres Bild aufgrund einer geringeren durchschnittlichen Helligkeit.

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

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Zusammenfassend wird die Unschärfe durch die Trägheit (Mittelwertbildung) des Auges verursacht, aber die diskrete Natur des Bildes des Schüttelstifts vor einem Fernsehbildschirm ist auf den Aktualisierungszyklus zurückzuführen und wäre selbst dann offensichtlich, wenn das Auge es getan hätte keine Trägheit.

Das war genau das, was ich wollte. Nur weil ich meine Frage nicht erklären konnte und Begriffe wie FPS verwendet habe, heißt das nicht, dass meine Frage geschlossen werden sollte.
@ user64829 Es gibt derzeit 4 Stimmen zum Wiedereröffnen (5 sind erforderlich, um es wieder zu öffnen). Nachdem ein paar Änderungen das Zeug über FPS entfernt haben, scheint es mir klar zu sein. Wenn Sie mit dem Schließen einer Frage nicht einverstanden sind, ist es im Allgemeinen in Ordnung, etwas auf unserer Meta-Site zu stellen , obwohl ich Ihnen empfehle, dies für diesen Beitrag nicht zu tun (zumindest bis eine weitere Woche vergeht), da er sowieso fast wiedereröffnet wird.
Oh, ok. Vielen Dank für die Bearbeitung und die Informationen, das wusste ich nicht.
Warum sehe ich diskrete Bilder, wenn ich ein Objekt vor einem Bildschirm bewege? [geschlossen]
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