放慢380000倍看电视,才发现自己被骗了这么多年
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几乎每个人都曾发现过,用手机拍摄电视屏幕时,
镜头下的屏幕上会有条不紊地涌现出无数横杠,
这种与肉眼截然不同的观感不禁让人怀疑:
到底是手机不好使了还是我瞎了?
由于手机的拍摄帧率与电视的刷新帧率不同步,
所以人们会感受到这种视觉差异。
倘若以此为线索深入探究,更是会发现:
我们看了这么多年的电视,根本是个骗子!
道理我都懂,电视屏幕的刷新帧率约为24帧,
意思是肉眼每秒钟都会目睹24张图像闪过,
一秒能翻24页书的话,效果也差不多。
那么,如果我们把这个过程放慢呢?
为了达到这个目的,
让我们放弃手机拍摄,改用专业的高速摄影机,
将摄影机的帧率设为1600并拍摄电视屏幕1秒,
如此相当于将24张图像闪现的过程拆解成了1600份细节,
某种程度上也相当于将时间的速度减慢了1600倍。
此时可以发现,画面变成了一道不断下滑的像素横杠。
再具体点,让我们试试这台配备CRT屏幕的老式电视,
它依靠阴极射线管(Cathode Ray Tube)成像,
如果以高速摄影机录下用它玩超级马里奥会是什么样?
只见在2500帧的高速拍摄帧率下,
屏幕的大部分区域都一片漆黑,
只有每秒从顶端划下的60道像素横杠。
放大视角后才发现这些横杠都是零星的游戏画面,
而这些横杠全都一闪而过,只留下一片荒芜。
进一步将拍摄帧率提升到28500帧之后,
屏幕上的横杠变得越来越细、越来越清晰,
我们脑海中也大概浮现出了整幅游戏画面的样子。
一道横杠自出现在屏幕上至滑落出界,
整个过程实际上只发生在电光火石之间:
电视成像其实就是利用了人眼特有的视觉残留,
一路渐隐的光影恰好能被拼凑成一帧图像。
而将高速摄影机的拍摄帧率提至118830帧时,
又会察觉到这些拼命向下的横杠并非凭空生成,
它们仿佛是由屏幕左侧射出的光波构成的。
就像是打印机从左至右、从上至下的打印过程:
下图中的整个过程耗时甚至连1毫秒都不到。
没想到,看电视其实跟看心电图是一个道理。
最后我们将摄影机的帧率调制极限,每秒380117帧,
你会发现电视只用了区区1/380000秒,
就从左向右、勾画出了马里奥的胡子。
你可能会觉得画面十分抽象且异常模糊,
别忘了这块区域的分辨率只有256*128,
如果放在4K电视就只有这么丁点大。
市面上的4K电视多使用LCD屏幕,
这种电视的屏幕分辨率高达3840*2160,
屏幕上每幅画面都由八百多万像素共同演绎,
这么一想,密集恐惧症还是赶紧告别电视为妙。
但4K电视在同样的高速摄影机下并未出现异常,
毕竟科技进步了,4K电视的刷新帧率也变快了。
不过如果用高清摄影机录制游戏视频的话,
你会发现自己的枪法简直是菜到前无古人,
如果你具备高清摄影机一样的高帧率眼睛,
那么你将永远无法及时瞄准到自己的敌人:
因为某种意义上你已经打破了时间的规律。
(此处忍不住+1s)
从这个角度来看,虽然我们肉眼所见甚少,
但至少不必在游戏中遇上会躲子弹的敌人。
手机其实也是类似的状况,
如果以4000帧的高速摄影机拍摄手机屏幕的话,
单单滑动一下屏幕就会产生无数重影。
用手机玩游戏也能感受到横向刷新的帧,
这才是真·卡成幻灯片。
拿手机拍摄视频就更不用提了,
恐怕没人知道自己在拍些什么,
幸好我的眼睛没那么灵光,
不然就基本告别手机了。
这一系列实验由来自美国的Gavin完成,
他与搭档Dan组成了专业的科技摄影团队:
The Slow Mo Guys,
他们的绝活就是运用各种顶尖摄影机,
记录下人类肉眼无法触及的微观世界。
(左为Gavin,右为Dan)
此次上场的两台专业高速摄影机,
分别是Phantom Flex和Phantom V2511,
光是这两个家伙就价值上百万元,
果然,就知道贫穷遮蔽了我对真理的认知。
Gavin不单证明了电视画面会动是假象,
还揭露了电视能显示出各种颜色是谎言。
为此他特意架设了两台专业的单反相机,
其中一台以近距离捕捉电视屏幕上的画面,
而另一台则以第三人称视角公证整个过程。
屏幕上的画面先随着镜头的贴近而越发锐利,
而后又因镜头过近而无法对焦并变得模糊。
然后Gavin替换上了Canon MP-E 65mm镜头,
用它能够聚焦到更加微小的物体。
(单镜头价值近万,摄影穷三代,不是没道理。)
此时再将镜头贴近电视屏幕,
竟会发现电视画面并非肉眼所见那般纯白。
Gavin将镜头拉伸使焦距于此之上再缩小5倍,
这样一来再微不足道的细节也能尽收眼底。
再次对焦后的白色屏幕完全变成了彩色,
但焦距过小,细微的手抖都会引起画面震荡,
因此并无法准确捕捉到电视画面上到底是啥。
Gavin将对焦完毕后的相机固定在了三脚架上,
此时电视屏幕满是井然有序的色块矩阵,
没错,这就是你在4K电视上看到的白色。
这些密密麻麻的方形红绿蓝色块作为「亚像素」,
每一组红绿蓝「亚像素」即可构成单个「像素」,
有时水滴落到屏幕上后也能观察到它们的存在。
我们从电视屏幕上所欣赏到的一切艳丽色彩,
都由这三色「亚像素」变色、调光融合而成,
三色齐亮即为白,反之则会呈现出黑色,
如果绿色熄灭,则会呈现出紫色,
可谓牵一发而动全身,变幻无穷也。
另外LCD电视的整个屏幕都由背光荧光灯管点亮,
所以即使三色齐灭呈现黑色的情况下,
也还是避免不了有些许背光从中溢出。
所以有时你会发现自家的电视并没有那么「黑」。
总而言之,看电视就是在看这三色灯,时熄时灭。
老式电视的色彩原理也是异曲同工,
只不过其中的亚像素呈砖块状且相对松散罢了。
所以说,看电视的另一个真相是,
其实和站在马路边看红绿灯也差不多?
不由回想起当年痴迷于电视傻傻的自己,
难怪妈妈说,电视上都是骗人的。