8510 subscribers

Какие интересности можно увидеть камерой телефона?

5,6k full reads
10k story viewUnique page visitors
5,6k read the story to the endThat's 55% of the total page views
2 minutes — average reading time

Вокруг нас есть огромное количество физических явлений, о существовании которых мы даже не задумываемся. Например, принять тот факт, что существуют ультрафиолетовое свечение или радиация не так просто, пока мы их не увидим. Но невооруженным глазом мы не увидим их никогда. От того и изучение физики становится делом весьма абстрактным. Ведь то, чего мы не видим, того, вроде как, и нет. Не все обладают хорошим воображением и образным мышлением.

Правда стоит взять в руки самый обычный мобильный телефон с камерой и можно увидеть, как минимум, три интересных физических явления, которые глазами не распознать. После этого и физика станет наукой более приятной и реальной для восприятия.

Шим экрана гаджета

ШИМ расшифровывается как широтно-импульсная модуляция. Управлять яркостью экрана можно разными способами. Один из способов честный и он подразумевает, что яркость всех светящихся элементов становится меньшие и интенсивность свечения уменьшается. Этот процесс аналогичен лампочке с реостатом.

Примерный график
Примерный график
Примерный график

Но есть и другой способ, который технически проще для производителя и требует меньших затрат. В этом случае мы меняем не интенсивность свечения, а количество импульсов. Представим, что экран постоянно моргает. Если он будет моргать 100 раз в секунду (условно), то это ярко. Если он моргнет 20 раз в секунду (тоже условно), то это уже темнее. Вот так и управляют яркостью не совсем добросовестные производители.

Шим экрана
Шим экрана
Шим экрана

Наш мозг прекрасно фиксирует эти пульсации и человеку они неприятны. Дальше начинают болеть глаза и голова. Такие гаджеты постоянно встречаются на рынке и есть даже специальные сайты, где указаны ШИМы экранов разных устройств.

Эту пульсацию экрана можно увидеть камерой мобильного телефона. Снимаем экран гаджета на камеру и видим, как он мерцает и играет, особенно когда яркость этого экрана минимальная. Такой гаджет лучше не покупать.

Видно это благодаря тому, что у камеры телефона есть такие параметры, как fps (количество кадров в секунду) и скорость затвора. Любое снятое видео состоит из ряда последовательных фотографий. Но показывают их уже с такой скоростью, что мы можем их увидеть. Если эти параметры попадут "удачно", то в момент съемки один кадр будет снят с выключенным экраном исследуемого гаджета, а второй с включенным. Так мы превратим пульсацию в очевидный процесс.

Пульсация газоразрядных ламп

Если взять мобильный телефон и посмотреть через его камеру на включенную газоразрядную лампу, то можно увидеть, что она мерцает и пульсирует. Эта пульсация очень неприятна для нас и вызывает головную боль и усталость. Логика эффекта сходна с эффектом ШИМа экрана. Но увидеть её глазами тоже не получится. При этом усталость появляться всё равно будет.

Мерцание лампы
Мерцание лампы
Мерцание лампы

На камере телефона же видно, как лампа стробит. Эффект стробоскопа вызван специфическим устройством лампы.

Через запаянную колбу проскакивает разряд, который испускает ультрафиолетовое излучение. Это излучение активирует газ внутри колбы и он начинает светиться.

Но если вспомнить, как выглядит график тока в нашей сети, то станет понятно, что в проводе то есть ток, то нет тока. То 0, то амплитуда!

График тока
График тока
График тока

И лампа является индикатором этого процесса. Она то загорается, то гаснет. Визуально это уловить не получается. Слишком большая частота. Лампа мерцает с частотой около 100 Гц.

Теперь вспомним, как снимает камера телефона. Мы расписали этот процесс выше. Камера снимает то горящую лампу, то потухшую. Достаточно, чтобы периоды совпали и видео уловило то горящую лампу, то потухшую. И становится понятным, почему на камерах часто видно, как мерцает лампа. Ну а на изображении будет видно, как лампа светится аналогично зебре полосочками.

Работа инфракрасных датчиков

Видимый глазом диапазон не столь велик. Помимо видимого нами света выделяют, как минимум, ещё ультрафиолетовое излучение и инфракрасное. Ни то, ни другое не увидит невооруженный глаз. Однако, оно всегда есть вокруг нас.

Видимый свет
Видимый свет
Видимый свет

Достаточно вспомнить, как видят некоторые животные. Процесс эквивалентен работе прибора ночного видения или тепловизорам. Оба прибора используют невидимые для нас излучения.

Зато вот если посмотреть на источник инфракрасного излучения через камеру телефона, то можно увидеть красносинее свечение этого источника. Это и будут инфракрасные лучи.

Свечение от пульта
Свечение от пульта
Свечение от пульта

Камера фиксирует более широкий диапазон. Проворачивая информацию через себя, некоторая неточность в отображении цветов и программном обеспечении делает эти источники видимыми для нас через видоискатель.

Алгоритм работы этой системы очевиден. Матрица камеры уловила информацию и показала нам её в подходящем для нашего глаза варианте. Она представлена тем самым голубофиолетовым свечением. Его уже можно увидеть и экран показывает его в видимом нам диапазоне.

Такое свечение испускают пульты управления техникой или датчики в различных устройствах. Правда это не означает, что абсолютно все пульты в вашем доме будут работать в видимом для камеры диапазоне.

------------

Обязательно оцените статью лайком и подпишитесь на проект! Это очень важно для развития канала. Виноваты странные алгоритмы Дзена!

-------------

Советую также прочитать на нашем канале:

-----

Смотрите нас на YouTube и присоединяйтесь к нашему Телеграм!