你快乐地全神贯注于电视上的老西部片。突然，有人爬上一辆马车，甩开缰绳，疾驰而去。相机短暂悬停 在马车车轮上：马车在前进，但车轮， 莫名其妙的，正在慢慢的倒退!你不再想牛仔了 和西方的开拓精神，开始反思科学。 向前移动的车轮怎么会看起来相反地转动 方向?这一切都与所谓的 频闪效应 (或简称频闪效果)。它在各个方面都得到了很好的利用 警笛的照相闪光灯和聋人警示灯 人。让我们仔细看看!

　　相片：巡邏車上的閃燈如何工作?有些旋转。其他是电子闪烁的频闪灯。摄影：Shannon Yount 提供 美国海军陆战队和 维基共享资源.

　　警告：频闪灯

　　如果您要使用频闪灯，您应该注意几点：

　　他们是 高压 设备，所以，如果你打算建造你的 自己，你需要谨慎行事。

　　频闪照明效果可以引发一种形式的癫痫(称为 光敏性癫痫、PSE 或光敏性癫痫)，如果 闪光频率大致在每秒16-25次闪光的范围内 (有些人以较低或较高的频率经历 PSE)。阅读更多 关于 光敏性癫痫 来自癫痫行动。

　　请注意，本页底部的两个链接会打开包含频闪效果的视频。它们被清楚地标记，如果您不想点击它们，则不必点击它们!

　　什么是频闪效应?

　　照片：为什么当推车向前行驶时，车轮似乎向后转动? 这一切都与频闪仪有关!

　　首先，让我们弄清楚马车车轮向后转动的奥秘。你永远不会看到这个 发生在现实生活中，只发生在电影中——而且有你的线索 是什么原因造成的。

　　电影摄像机(现代摄像机的先驱) 通过拍摄大约 24 张来制作动态照片 静态照片(称为 框架) 每秒。 如果每个帧拍摄 24 帧 其次，每帧持续二十四秒(1/24s) 当相机不拍摄时，每一帧和下一帧之间都有很短的间隔。

　　想象一下，如果马车车轮上有 24 根辐条，并且也是， 巧合的是，每秒旋转一次。假设 电影摄影机拍摄照片。在 1/24 秒内，直到它 捕捉下一帧，马车车轮旋转，以便每个辐条都有 打开正好是完整旋转的 1/24。换句话说，每个 辐条现在处于上一个辐条在 1/24s 前的位置。 所有的辐条看起来都一样，所以当相机下次拍照时， 就好像辐条都和上一张照片一样在同一个地方。 虽然轮子在旋转，但从相机的角度来看，它看起来一动不动!

　　如果滚轮的旋转速度只慢了几分之一，则每次相机每次拍摄照片时 辐条将继续前进，但还不足以赶上 前一个在 1/24 秒前发言。这就是为什么轮子看起来像是在倒退。 这是一个简单的例子 频闪效应: 移动物体看起来静止(或减慢)的方式 向下)，当我们在适当的条件下(使用频闪仪或频闪灯)查看它们时。

　　动画：假设此轮子是一个旋转的车轮，其中一个辐条涂成红色。如果你以恒定的速度快速眨眼，你会发现你可以(通过相当多的努力)使红色辐条看起来像是向后旋转。这是频闪效应的简单演示。

　　什么是频闪仪?

　　你可以在电影中看到马车车轮效应，但有一种方法可以在真实中看到它。 生活也是。用纸板或硬板做一个大圆盘，切得均匀 间隔的径向狭缝(从中心向 周长)。设置车轮旋转(用手或， 更好的是，有一个 电动机)，通过光盘查看 移动马车车轮(或其他任何东西)，你的眼睛会重复 “快照”，很像电影摄影机拍摄的帧。一 像这样的仪器称为 频闪仪 它是 非常容易制作. 它的工作方式与电影摄影机相反(将运动转换为一系列静止图像) 而且与你可能听说过的那些听起来很奇怪的早期动画机器相反： 西洋镜, 非纳奇镜, 和 测距镜.

　　照片：通过将细缝切入塑料或纸板上，然后用手或电动机快速旋转，可以轻松制作频闪仪。使用尺子和量角器，尝试制作 12 条狭缝(每 30° 一条)，并花时间将它们做得比我的更薄、更整洁(我只是在快速演示这个想法)。你将在以下参考资料的制作文章中找到分步说明。

　　什么是频闪灯?

　　在大轮子上切割狭缝可能有点太“19 世纪”了，不符合您的喜好。如果 因此，您可能更喜欢另一种实现频闪效果的方法： 使用快速闪烁的灯，称为 频闪灯. 频闪灯的工作方式与 频闪仪。想象一下，你正在看一辆马车轮蹒跚而下 你的街道，只在 午夜.它是漆黑的，所以你不能 真的看到轮子，更不用说那些讨厌的旋转辐条了。假设你轻弹手电筒 非常短暂，然后再次将其轻弹。马车车轮会亮起。 现在，如果您可以每秒打开和关闭24次灯，并且 车轮以与以前相同的速度旋转，辐条将 闪烁但看起来静止不动。

　　照片：频闪灯的工作方式与相机中使用的氙气闪光灯类似， 但旨在更快、更频繁地开火。

　　频闪灯如何以精确的频率打开和关闭?

　　听起来不错，不是吗?不幸的是，打开和关闭普通灯 快速几乎是不可能的。普通灯具按工艺工作 称为白炽灯，其中 电力 流过细丝 (细线圈)产生 热 和 光 与此同时。 白炽灯 可能会在您轻拂的那一刻出现 开关，但灯丝加热和冷却需要时间， 所以它们不能快速打开和关闭。 荧光灯 采取均匀 工作时间更长，所以它们也不好。我们需要的是一盏灯 这使得明亮的瞬间闪光有点像迷你闪电 闪电——类似于 氙闪光灯 在相机中。现在在一个 相机，闪光灯通常需要几秒钟才能激活，因为 它们供电(通过 电容器) 通过低压 电池. 使用高压电源，快速充电不是问题，而且 像这样的氙气灯可以闪烁几十次 每一秒。您也可以通过以下方式制作频闪手电筒 将频闪仪(一个切有狭缝的旋转圆盘)放入 普通白炽灯的前面。 另一种机械方法是使用电动机和类似的东西 凸轮 (一个不对称的偏心轮)来中断 以精确控制的频率触点频闪灯。

　　插图：机电频闪灯的工作原理。该装置设计用于测量 旋转机器的速度 它基于三个独立的组件：一盏灯(黄色)，一个变压器电路，使灯亮起(红色)，以及一个灭弧室单元(蓝色)，用于在特定频率下打开和关闭变压器。灭弧室的核心是一个凸轮(橙色)，连接到由您正在测量的任何机器提供动力的旋转轴。当凸轮旋转时，它的偏心轮 定期推开两个电触点(绿色，标记为 16 和 18)，关闭变压器和灯，然后让触点再次接触，从而重新打开灯。这是一种简单的机械方法，无需使用任何类型的电子定时电路即可制作频闪灯。艺术品来自 美国专利：1，858，985：频闪仪和方法 彼得·戴维，振动镜，1932 年 5 月 17 日，由美国专利商标局提供。

　　自20世纪初以来，大多数商业频闪灯单元都以电子方式工作， 使用各种不同的电路设计来打开和关闭氙气灯或霓虹灯等 每秒这么多次。我不会在这里详细介绍定时电路的工作原理，但是您 可以在下面的“进一步阅读”部分的“专利”部分找到一些具体示例。

　　照片：NASA对频闪效应的简单实验室演示。您将一系列不断变化的图案印在旋转风扇的前面，印在一圈纸板上。当风扇旋转时，图案融合成一个移动图像。现在关掉房间的灯，打开频闪灯(底部)。如果将频闪速度与风扇速度同步，则可以冻结模式。照片由NASA Glenn提供 DVIDS.

　　频闪灯有什么用?

　　频闪灯有各种各样的用途——从严肃和科学到娱乐和娱乐。以下是一些示例：

　　严肃的一面是，它们在工业中广泛用于研究 高速机械。看一个快速旋转的 发动机 在 频闪灯，你可以看到它的运动部件，就好像它们是 完全静止(所以你有办法在没有的情况下检查机器 实际上将其关闭)。

　　如果您需要机器或发动机旋转 在精确的速度下，您可以使用闪光灯闪烁 以相同的速度进行检查：当速度正确时，频闪 光线应该使它看起来一动不动。旧式 唱片机 往往很少 边缘周围有反光点，侧面有小频闪灯; 如果转盘速度正好是 33rpm(正确的速度)，则 当灯打开时，点似乎是静止的。

　　照片：用通过棱镜发射的频闪灯(红色)检查唱机转盘的速度。照片由Wyczochrany提供，由Flickr和 维基共享资源 在 知识共享(CC BY 2.0) 执照。

　　频闪灯也用于医学，用于研究人们的振动 声带。 近期研究 提出了 频闪治疗痴呆，但仍处于早期阶段 阶段和大问题仍然存在。

　　紧急车辆(如警车)上的灯有时是 彩色塑料内部的基本旋转灯，但频闪灯是 也用于此目的，因为它们更明亮，更引人注目。

　　电话 和门铃 听力受损的人通常有一个引人注目的频闪灯 在它们上代替(或以及)可听见的铃声。

　　照片：水肺潜水员使用频闪灯吸引 紧急情况下的水下注意。照片由Kenneth Abbate提供，由美国海军和 DVIDS.