Archiv verlassen und diese Seite im Standarddesign anzeigen : Rotorblätter und optischer Effekt?
schoppi
2004-10-28, 15:55:34
Wenn sich Rotorblätter (eines Hubschraubers) schnell rotieren, kann man immer noch schemenhaft die 4 Rotorblätter erkennen. Wieso erkennt man die Rotorblätteranordnung jeweils an einer Stelle und in den anderen Bereichen kann man nahezu durchgucken?
Die Rotorblätter sind ja an allen Stellen bei einer Rotation gleich oft bzw lang, wieso zeichnen sie sich in einem Bereich deutlich ab?
Liegt es daran, dass das menschliche Auge versucht, die schemenhafte Struktur zu erkennen und fokusiert dabei ein Rotorblatt genau?
Oder ist dieser Effekt nur im Fernsehen durch irgendwelche Aufnahmetechniken vorhanden?
Hab beim googlen nix gefunden...
RaumKraehe
2004-10-28, 16:10:50
Dabei muss eigentlich die Rotationsfrequenze des Rotors nur in eimen günstigen
Verhältniss zur eigenfrequenz der Augen stehen. Das Bild sollte sich auch ändern wenn du den Rotor z.B. aus dem Augenwinkel betrachtest. Dort ist die "Sehfrequenz" am höchsten.
Mit anderen Worten .. immer wenn dein Auge ein Bild aufnimmt schein ein Flügel des Rotors immer an der gleichen Position. Dein Gehirn erledigt dann den Rest. Kann mann auch sehr schön an Autoreifen (Felgen) beobachten die ab einer bestimmt Geschwindigkeit fast still zu stehen scheinen.
Sylver_Paladin
2004-10-28, 16:18:32
Ich denke das hängt auch damit zusammen: Wenn man in eine drehende Auto-felge schaut, dann denkt man auch ab einer gewissen Geschwindigkeit, dass sich das Rad rückwärts dreht.
Haben das vor langer Zeit in Bio gemacht, mal schaun ob ichs noch auf die Reihe bringe. Der Mensch kann ja nur um die 24 Bilder pro sek wahrnehmen. Durch die schnelle Drehung kann das Auge den Rotorblättern nicht folgen, macht aber eben alle 1/24 sek ein "Bild". Dabei kanns eben sein, dass bei einer bestimmten Drehzahl immer ein Rotorblatt an der selben Stelle ist, in dem Momemt, wenn das Auge das "Bild" macht.
Bei der Felge ist halt die nächste Speiche kurz vor der Position, wo die ursprüngliche war, usw.
Hoffe das ist einigermasen verständlich und richtig...
schoppi
2004-10-28, 16:33:13
mmhh...das mit der Sehfrequenz bzw. 24 Bildern pro Sekunde hört sich logisch an...aber ist dieser Rotoreffekt nicht generell bei einer hohen Rotorblattumdrehung gegeben - sprich nicht nur bei einem günstigen Verhältnis zur Sehfrequenz bzw einer bestimmten Drehzahl?
mfg
Hmm.
Bei einem "echten" Hubschrauber kann ich mich gar nicht erinnern, das schon mal gesehen zu haben. Im Fernsehen oder Kino taucht der Effekt manchmal auf, aber das ist ja das gleiche wie die Räder an Fahrzeugen, die sich scheinbar plötzlich entgegengesetzt drehen.
RaumKraehe
2004-10-28, 16:59:41
mmhh...das mit der Sehfrequenz bzw. 24 Bildern pro Sekunde hört sich logisch an...aber ist dieser Rotoreffekt nicht generell bei einer hohen Rotorblattumdrehung gegeben - sprich nicht nur bei einem günstigen Verhältnis zur Sehfrequenz bzw einer bestimmten Drehzahl?
mfg
Nein. Der Mensch braucht 1/24 sek um ein Bild "erkennen" zu können. Also zumindest die Netzhaut des Auges. Alles was schneller ist dürfte verschwommen wahrgenommen werden. Allerdings ist die Frequenz der Netzhaut nicht konstant. Zu den äußeren Rändern nimmt sie zu. Dort kann das Auge dann mit knapp 50-60 hz "sehen". Enstanden ist es aus einem Schutzmechanismus. Jeder hat sicher schon mal erlebt das er etwas an seinem Augenrand vorbeihuschen gesehen hat und dabei zusammengezuckt ist.
schoppi
2004-10-28, 17:37:06
@Raumkrähe.
Also die Rotordrehzahl eines Hubschraubers entspricht ca.3000upm also 50hz.
Du hattest ja gesagt man sieht in den Außenbereichen mit ca 50hz am schnellsten. Nehmen wir mal an wir sehen mit 25hz im mittleren Augenbereich. Dann sehen wir das Rotorblatt in dem 1. "Augenblick" z.B. genau in 12 Uhr Ausrichtung, und im 25. "Augenblick", daduch dass der Rotor genau die doppelte Frequenz hat, genau wieder an dieser Stelle.
Das Gehirn nimmt jetzt diese Ausrichtung als die Eigentliche, weil in diesem Zeitraum als zweimal vorkommende an...
Hab ich das so jetzt richtig verstanden?
RaumKraehe
2004-10-28, 18:11:50
Wenn ich dich jetzt richtig verstanden habe ja .. :)
schoppi
2004-10-28, 18:20:43
okidoki :) und besten Dank
Schonmal mit der Hand vorm Fernseher herumgefuchtelt? ;) Das müsste IMO ein ähnlicher physikalisch ähnlicher Effekt sein
Welch grausamer Schreibfehler *damn*
RaumKraehe
2004-10-28, 20:43:26
Es reicht auch an einem altem 50 hz Fernseher schräg vorbei zu schaun. Dann kann mann das Flackern bemerken. Oder Leuchstoffröhren die ja mit 50 hz betrieben werden.
Vicious
2004-10-28, 21:29:42
Das Ganze nennt sich "Stroboskopie"...es ist unwahrscheinlich, diesen Effekt mit dem menschlichen Auge direkt zu beobachten, da die Netzhaut träge ist...
Grund ist, wie hier schon erwähnt, das Verhältnis von "Aufnahmefrequenz" (Auge, Kamera->TV, Stroboskoplampe) zur Drehfrequenz des Rotors, Felgen und die Anzahl der Blätter, Speichen...
für den Fall, dass der Rotor mit einer Frequenz von f = x*(f_Aufnahme/n)
[mit n...Anzahl Rotorblätter und x...ganzzahliger Faktor] rotiert, scheint es in der Aufnahme, als würde der Rotor stehen, da in jedem Bild die Stellung der Blätter gleich ist...weicht die Rotor-Frequenz davon ab, so erscheint der Rotor mit langsamer Umlaufzeit...das Bild "läuft"...
Der Effekt ist leicht im TV zu beobachten, oder wenn man z.B. Autoräder durch einen Zaun beobachten, da die Streben des Zaunes wie ein "Bildtrenner" wirken...
RaumKraehe
2004-10-28, 21:47:15
Das ganze nennt sich "Stroboskopie"...es ist unwahrscheinlich, diesen Effekt mit dem menschlichen Auge direkt zu beobachten, da die Netzhaut träge ist...
Grund ist, wie hier schon erwähnt, das Verhältnis von "Aufnahmefrequenz" (Auge, Kamera->TV, Stroboskoplampe) zur Drehfrequenz des Rotors, Felgen und die Anzahl der Blätter, Speichen...
für den Fall, dass der Rotor mit einer Frequenz von f = x*(f_Aufnahme/n)
[mit n...Anzahl Rotorblätter und x...ganzzahliger Faktor] rotiert, scheint es in der Aufnahme, als würde der Rotor stehen, da in jedem Bild die Stellung der Blätter gleich ist...weicht die Rotor-Frequenz davon ab, so erscheint der Rotor mit langsamer Umlaufzeit...das Bild "läuft"...
Der Effekt ist leicht im TV zu beobachten, oder wenn man z.B. Autoräder durch einen Zaun beobachten, da die Streben des Zaunes wie ein "Bildtrenner" wirken...
Das ist richtig. Aber ein Stroboskop braucht mann nur für den Fall das es scharfes Bild sein soll. ;) Kino halt. Zwischen den Bildern wird in einem klassischem Projektor das Bild dunkel geschaltet. Damit mann nichts von den Übergängen mitbekommt.
Aber der Rotor eines Hubschraubers und der Autoreifen sind sehr wohl auch mit einem einfachen Auge zu beobachten. Nicht wirklich scharf, dafür fehlt die "Blende" aber der effekt ist der gleiche.
Vicious
2004-10-28, 21:59:19
Ich sagte ja auch, dass es unwahrscheinlich ist... :smile:
"Kino halt"...Stroboskopie wird in extrem vielen Bereichen genutzt...Kino ist da eher ein Nebeneffekt ;-)
"Zwischen den Bildern wird in einem klassischem Projektor das Bild dunkel geschaltet. Damit mann nichts von den Übergängen mitbekommt."
Diese Erklärung hat damit aber nicht viel zu tun...Die Aufnahme ist entscheidend...
"Aber der Rotor eines Hubschraubers und der Autoreifen sind sehr wohl auch mit einem einfachen Auge zu beobachten. Nicht wirklich scharf, dafür fehlt die "Blende" aber der effekt ist der gleiche."
Die Trägheit der Netzhaut ist vor allem durch künstliche Bildtrenner zu überwinden...
RaumKraehe
2004-10-28, 22:19:04
Diese Erklärung hat damit aber nicht viel zu tun...Die Aufnahme ist entscheidend...
Die Trägheit der Netzhaut ist vor allem durch künstliche Bildtrenner zu überwinden...
1.Jain. In beiden sind diese "scheiben" eigebaut. :) Ich war jahrelang Super-8mm Fan, Und habe auch schon Kino-Projektoren verkauft.
2. Fahr mit einem Fahrrad an einer gut belebten Ampel mit Autos mit. Dann wirst du den Effekt sicher bemerken. Ein schöner Ort ist auch die Autobahn. Obwohl auch etwas gefährlicher. :|
Vicious
2004-10-28, 22:46:15
Wenn die Aufnahme das Bild getrennt hat, ist der Effekt schon geschehen...
Allerdings ähnelt die chemische Trägheit im Prozess der Belichtung der des Auges, sodass die Aufnahmen eher "verschwommen-flüssig" sind. Sonderlich scharf wird damit der Effekt auch nicht (vor allem bei alten Geräten). Die schwarzen Zwischenblenden erhöhen eigentlich nur die Frequenz der "Projektion"...wobei die Hälfte der Bilder halt schwarz ist ;-)...
Zu 2. : Welche Frequenz ordnest du denn dem Auge zu ? Bei (Frequenz_Auge/Anzahl Speichen) in Abhängigkeit zu Frequenz_Rotation müsste der Effekt eigentlich bei allen Rotationen auftreten...ich kann mich im Moment nicht erinnern, den Effekt auf Autobahnen (oder sonstwo) beobachtet zu haben, wenn ich direkt auf das Rad (oder andere Rotationen) schau...wenn ich durch die Leitplanke schau, seh ich ihn natürlich sofort...
Das Auge sieht, soviel ich weiß, keine klaren Einzelbilder...vielmehr so, als würde man einen Film ohne Verschluss aufnehmen...das Gehirn verarbeitet diese Aufnahme dann in/zu Einzelelementen (soweit ich mich erinnere), kann aber in den verschwommenen Aufnahmen keine klaren Linien der Speichen erkennen...
Ich habe schon von vielen Leuten gehört, dass sie diesen Effekt direkt (!) beobachten haben wollen...kann ihn aber nicht nachvollziehen...werd morgen früh aber mal auf die Autos achten ;-)...
RaumKraehe
2004-10-29, 14:31:55
und?
Vicious
2004-10-29, 16:24:58
Den einzigen Effekt, den ich heut beobachtet habe, waren richtig schicke Felgen ( :biggrin: ) die (in Bewegung) eher wie eine Scheibe wirkten, als dass ich den hier diskutierten Stroboskopie Effekt sehen konnte...wie gesagt...ich bin nach wie vor der Meinung, dass das träge Auge in natura den Effekt nicht wahrnehmen kann, wenn keine Einzelbilder durch Gitter, Frequenzlampen u.ä. erzeugt werden...man würde ja bei absolut jeder Rotation mit Speichen den Effekt beobachten, unabhängig von der Frequenz der Rotation würde das "Bild" ja zumindest mit hoher Umlaufzeit laufen, je nach Relation sogar rückwärts...
@Raumkrähe.
Also die Rotordrehzahl eines Hubschraubers entspricht ca.3000upm also 50hz.
Du hattest ja gesagt man sieht in den Außenbereichen mit ca 50hz am schnellsten. Nehmen wir mal an wir sehen mit 25hz im mittleren Augenbereich. Dann sehen wir das Rotorblatt in dem 1. "Augenblick" z.B. genau in 12 Uhr Ausrichtung, und im 25. "Augenblick", daduch dass der Rotor genau die doppelte Frequenz hat, genau wieder an dieser Stelle.
Das Gehirn nimmt jetzt diese Ausrichtung als die Eigentliche, weil in diesem Zeitraum als zweimal vorkommende an...
Hab ich das so jetzt richtig verstanden?
Den Hubschrauber mit 3000 U/min möcht ich sehen, der fliegt glaub ich nicht lange ^^
Was meinste wo dieses karakteristische *flap flap flap* bei einem Bell UH-1D also dem Huey herkommt? ;) Je nach auslegung und Rotorblatzahl glaub ich nicht das ein Hubschrauber mehr wie 1000 Turen macht, die Rotorblattspitze darf keinesfalls die schallmauer durchbrechen dann zerlegt sich der ganze hauptrotor in seine bestandteile ;) sagma ich hab einen 10m rotordurchmesser dann hab ich 5m lange rotorblätter dh ein Rotorblatt legt bei einer umdrehung ~31m zurück bei 1000 Turen sind das dann schon 1860 km/h da wär schon feierabend ;)
Die einzigen Drehflüger die so mit 1200 Turen drehen sind Modellhaubschrauber weil man da nur Rotordurchmesser von 0,5-1,8m Hat und auch da nur die Kunstflugmodelle zum schweben und fürn normalgebrauch reichen 600-800 Turen.
Die höchsten Rotordrehzahlen bei echten Helis dürften Modelle wie der AH-6 erreichen also die kleinen quirligen fragt mich aber nicht wieviel turnen die drehen da müsst ich mein schlaues buch befragen...
Es wäre mir auch neu, dass das Auge eine Wahrnehmungsfrequenz haben soll. Wenn man nicht gerade blinzelt, treffen permanent Photonen auf die Rezeptoren der Netzhaut und beeinflussen deren "Reizniveau". Das heißt nicht dass es keine "Verarbeitungsfrequenz" des Gehirns gibt, aber da es keine Pausen in der Wahrnehmung gibt (im Gegensatz zu Kameras), sollte dieser Effekt mit bloßem Auge nicht auftreten.
Bei geringer Drehgeschwindigkeit versucht allerdings das Auge, die Drehung mitzuverfolgen, weswegen man dann das bewegende Objekt noch relativ scharf sehen kann.
RaumKraehe
2004-11-04, 17:06:31
Erregung:
- Licht löst eine Erregung aus, wenn es von einem Farbstoff absorbiert wird.
- Der lichtempfindliche Farbstoff der Stäbchen wird Rhodopsin (Sehpurpur) genannt. Rhodopsin ist ein Chromoprotein, welches aus Retinal( Aldehyd des Vitamins A) und dem Protein Opsin besteht.
- Retinal hat zwei mögliche Raumstrukturen: das 11-cis-Retinal und das all-trans-Retinal. Geht Retinal durch Einwirkung des Lichtes aus dem 11-cis-Retinal in all-trans-Retinal über, so löst es sich vom Opsin, das hat folgende Reaktion zur Folge:
1. Rhodopsin absorbiert ein Photon, das 11-cis-Retinal, welches an dem Opsin gebunden war, ändert die Struktur und geht in all-trans-Retinal über, es löst sich vom Opsin und bewirkt Schritt 2.
2. Das angeregte Rhodopsin aktiviert daraufhin ungefähr 500 Transducin-Moleküle, einen Proteinkomplex, welcher als Enzym wirkt.
3. Ein Transducin-Molekül aktiviert seinerseits 500 Phosphodiesterase Teilchen.
4. Die Phosphodiesterase spaltet das cyclische Guanosinmonophosphat (cGMP), welches die Natriumkanäle im Außenglied der Stäbchen/Zapfen offen hält, zu 5`-GMP.
5. Durch die Spaltung schließen sich die Natriumkanäle, die Zelle wird hyperpolariesiert.
6. Die Ausschüttung von Transmitter an der Synapse (hemmende/inhibitorische Synapse)des Innengliedes wird gehemmt.
7. Das ermöglicht die Entstehung von APs in der Nachfolgenden Nervenzelle (erst die Ganglienzelle, denn die Bipolar und Horizontalzellen sind auch sekundäre Sinneszellen und können keine APs erzeugen), es entsteht ein AP welches zum Gehirn weitergeleitet wird.
8. Das all-trans-Retinal wird zu Retinol(Alkohol) reduziert(das erfolgt durch die Spaltung der Doppelbindung des Sauerstoffs)
9. Es ändert die Raumstruktur zu 11-cis-Retinol und wird oxidiert(erhält ein Elektron)
10. Dadurch entsteht wieder 11-cis-Retinol, welches sich mit Opsin verbindet, was die Öffnung der Natriumkanäle zur Folge hat.
Der Mechanismus wird Sehkaskade genannt, weil ein Photon, eine lavinenartige Reaktion auslöst (1 Photon hat die Schließung von ca. 10^6-10^7 Natriumkanälen zur Folge)
Zeitliches Auflösungsvermögen:
- Ein kurzer Reiz (Lichtblitz) erzeugt ein Rezeptorpotential, welches den Reiz überdauert.
- Folgen mehrere Reize schnell aufeinander, so entsteht ein einheitlicher Eindruck durch die Verschmelzung der Rezeptorpotentiale
- Der Mensch nimmt einzelne Bilder, wenn diese mit einer höheren Frequenz als 16 Bilder pro Sekunde gezeigt werde, als eine fließende Bewegung wahr
- Bei sehr starken und dauerhaften Reizen kann die Empfindung den Reiz um viel längere Zeit überdauern. Wenn man z.B.: lange Zeit eine helle Lampe ansieht und dann die Augen zumacht, sieht man die Lampe eine Zeitlang ach bei geschlossenen Augen(positives Nachbild). Das ist damit zu erklären, daß die Wiederherstellung von 11-cis-Retinal und das Verbinden mit dem Opsin etwas länger dauert und die Sehzellen ihren ursprünglichen Zustand nicht sofort wiederherstellen können, also nach dem Reiz kurze Zeit noch angeregt waren.
Da wird die Frequenz halt Kaskade genannt. naja.
Das ist aber keine Frequenz, sondern beschreibt die Trägheit des Auges. Photonen können jederzeit wahrgenommen werden, es wird nicht wie beim Film in Zeitscheiben, sprich Einzelbilder unterteilt.
schoppi
2004-11-04, 19:21:58
Den Hubschrauber mit 3000 U/min möcht ich sehen, der fliegt glaub ich nicht lange
mmhh... da hab ich wohl schlecht gegoogelt....die 3000 U/min paßten doch so gut zu meinem Fallbeispiel :cool:
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