Про мерцающие огни

А знаете ли вы, что невооружённым глазом можно легко отличать мерцающий огонек от непрерывно светящегося, даже если частота мерцания составляет сотни герц?

Удобнее всего это наблюдать, если это огонек небольшого углового размера на темном фоне (задние габаритные огни машин вечером, уличные фонари, светодиоды на бытовой технике в темноте). При прямом пристальном взгляде на такой огонек, разумеется, мерцание не заметно. Но если быстро мотнуть взглядом туда-сюда, то на сетчатке на мгновение запечатлеется развёртка света во времени. Непрерывный свет оставит на след в виде полоски, а мигающий -- в виде большого числа отдельных изображений.

При соответствующей сноровке можно нвооруженным глазом примерно определить частоту мерцания, если предварительно потренироваться на источниках известной частоты (откуда узнать частоту -- см. ниже). Можно даже измерить скважность сигнала (скважность -- это единица, поделить на долю периода, в течение которого огонёк горит). Например, наблюдения показывают, что уличные фонари имеют скважность, близкую в 1, а у некоторых автобусов габаритные огни имеют очень высокую скважность.

Интересно также рассматривать надписи на бегущей строке из светодиодов. При обычном взгляде буквы выглядят прямыми, но если мотнуть взглядом вверх или вниз вправо или влево, то они кажутся наклонёнными. Это результат того, что строки табло обновляются не одновременно, а поочереди, как правило сверху вниз.

Теперь о том, как измерить частоту в домашних условиях. Для этого потребуется фотоаппарат, причем подойдет и цифромыльница -- главное, чтобы вы могли выставлять выдержку (или просто знали её). Если сделать снимок, одновременно поворачивая камеру, то на снимке появятся несколько отдельных изображений, по количеству которых и восстанавливается частота.

Вот пример такого снимка, сделанный обычной кэноновской мыльницей:


Это снимок индикатора на микроволновке с выдержкой 0,1 сек. Видны четыре отдельных изображения (расположенные в строчку иконка часов и "0:28"). Это означает, что частота составляет 40 Гц. Проверка на других выдержках это число подтвердила. Можно также заметить, что скважность мерцания очень высокая (цифры не смазаны), а также, что часы "0" и минуты "28" обновляются не одновременно, а со сдвигом фаз.

Кстати, проверив несколько светодиодов на разной бытовой технике, я обнаружил как непрерывные, так и мерцающие, причём с самыми разными частотами, от 40 до 200 Гц. Глазом 200 Гц тоже прекрасно различается.

Update: сейчас повторил опыт с тем же индикатором. Оказывается, его частота не 40, а 200 Гц, т.е. выдержка на том снимке, получается, была 1/50.