涨知识｜地铁速度那么快，窗外广告是怎么和地铁同步的？

图片截取自上海地铁一号线隧道广告

费纳奇镜 Phenakistiscope

费纳奇镜刚发明之初，人们需要转动两个圆盘来观察动画

在 1832 年的冬天，比利时物理学家尤瑟夫·普拉托(Joseph Plateau) 和奥地利数学家西蒙·史坦弗 (Simon Stampfer) 几乎同时地发明了费纳奇镜 (Phenakistiscope)。

在最开始，费纳奇镜中往往把图案画在圆盘上，然后将其转动起来。透过具有均匀条带的狭缝装置，我们就可以观察到动画的效果，这也是人们最早提出来的动画的效果，如今看起来就和一段几秒长的 GIF 动画相类似。

尤瑟夫·普拉托在其论文中绘制的示意图

通过狭缝看到的动画

实际上，就在这之前没多久人们才意识到视觉暂留效应的存在。

1824 年，英国伦敦大学教授皮特·马克·罗葛特(Peter Mark Roget)在他的研究报告《对通过垂直狭缝观察轮子辐条外观变化幻觉的解释》 (Explanation of an optical deception in the appearance of the spokes of a wheel when seen through vertical apertures) 中最先提出人眼观察在这里面起到的作用。

虽然这篇文章中的关于幻觉形成的论述在现在看起来显然已经有点过时，不过并不妨碍它在电影史和动画史上的重要性。

普拉托

接下来就给大家展示一些好看的费纳奇镜的图案吧~

回到最开始的费纳奇镜中，当狭缝和图案不相匹配时，人们看到的图像将会产生漂移。

当然，在实际观察的过程中，旋转狭缝引起的图片的闪烁，变形等都会对观察的结果产生影响。我们现在看到，包括上面展示的，大多都是用电脑软件制作的。

3D 动画

《惊天魔盗团》电影片段

当第一次照亮雨时，你会看到一个雨滴，当灯关闭后第二次开启，这时刚好有另一滴雨在之前你看到的雨附近，你的大脑会错认为这滴雨就是刚才那滴，从而得出雨静止的错误结论。

又比如平时看到的倒转的风扇：

看起来倒着转的风扇

接下来我们就来欣赏一些近乎以假乱真的 3D 动画：

人浪 – Lego Figures Doing the Wave

圣诞节 – クリスマスゾートロープ

鱼吃鱼 – Fish Eating Fish

跳跃的青蛙 – Jumping Frogs

实际上，还有很多公司利用这种形式的动画来作广告。

Airbnb「别样巴黎」视频拍摄现场

地铁的视频从哪来

上世纪 80 年代衍生出来地铁广告的新玩法

看了上面这么多动画，不知道你有没有想出来地铁上视频的原理？

地铁中的灯柱

利用 960 fps 高帧率录制下来的地铁运行时图案。图片节选自知乎问题“上海地铁行驶中窗外的广告是如何实现的？”下 Kon Tiki 的回答。

不止于此。

来自 MIT 的 Ramesh Raskar 最终实现了这个任务，把光在可乐瓶中传播的整个过程给录了下来。

实际上光速真的非常非常非常的快，一束光从一个可乐瓶的头走到可乐瓶的尾只需要零点几纳秒（1纳秒等于0.000000001秒）。而在这个过程中可以被外部观察到的光子数量屈指可数。既然一次看不清，那就重复几百万次。最终，我们就可以看到这样的一幅图像。

大/家/都/在/看

（来源：共青团中央 中科院物理所）

本期编辑：李兆彧

本期校对：刘倩

来源：中国网