浮かぶ絵は魔法ではありません。仕組みは次のとおりです。
ショッピングモールで見かけるのは、3D のドリンクボトルが空中に浮かんだり、漫画のキャラクターがスクリーンなしで踊ったりすることです。おそらくLEDファンのホログラムだと思われます。これらのデバイスは SF のように感じられますが、その秘密は 2 つの単純な点にあります。それは、私たちの目の仕組みと、小さな光が非常に速く回転することです。詳しく見てみましょう。-技術的な学位は必要ありません。
最初: それは「真のホログラフィー」ではありません (それでもクールです)
まず一般的な通説を解明しましょう。 LED ファン ホログラムは、(映画のホログラムのような) 「本物の」 3D 画像を作成するためにレーザーや光波を使用しません。代わりに、浮遊物体があるかのように目をだまします。これは、古い「回転漫画チューブ」のハイテク バージョンだと考えてください。-回転させると動く漫画が表示されます。同じアイデアですが、LED とより高速な回転を備えています。
3 つの主要成分 (ネタバレ: あなたの目もそのうちの 1 つ)
すべての LED ファン ホログラムは、完全に同期して動作する 3 つのリンクされたコンポーネントに依存しています。まずは目に見えないもの、つまりあなた自身のビジョンから始めましょう。
1. 視覚の持続性: 目が「遅い」(良い意味で)
面白い事実があります。光が網膜に当たると、光が消えた後も脳は約 1/16 秒間その画像を保持します。-これは視覚の持続と呼ばれ、映画がスライドショーではなく動画のように見えるのはこのためです (1 秒あたりわずか 24 フレームの静止画です)。
LED ファンのホログラムは、このトリックをうまく利用しています。光が十分に速く点滅して伝わる場合、脳はさまざまなフラッシュを 1 つの連続した画像にまとめます。それは夜に線香花火で絵を描くようなものです。火花ではなく線が見えるだけです。
2. 回転するブレード上の LED「ピクセル ブラシ」
ファンのブレードには数十、場合によっては数百の小さな LED ライトが組み込まれています。 「デジタル絵筆」とも言えるでしょう。低価格のガジェットには 256 個の LED しか搭載されていない場合がありますが、ハイエンドのガジェットには 1,500 以上の LED が搭載されている場合があります。-これらの LED は、オンまたはオフにするだけではありません。異なる輝度レベルで赤、緑、青に点灯するように設定でき、それらを混合して任意の色を形成できます。
LED はブレードに沿って一列に並んでいます。しかし、ファンが回転すると、そのラインが光るフラフープに変わります。この円は、浮遊画像の「キャンバス」です。
3. 回転と点滅を同期する「頭脳」
これらはいずれも、ファンの中に小さなコントローラー (ミニコンピューターなど) がなければ機能しません。その仕事は交通警官を演じることです。
- センサーを使用してファンの速度 (商用モデルでは通常 900 ～ 1,200 回転/分) を追跡します。
- ブレードの回転に合わせて各 LED がいつ点滅するかを正確に指示します。たとえば、ブレードが 12 時の位置にあるとき、上部の LED が点灯してソーダ ボトルの「上部」を作ります。 3時の位置にあると、側面のLEDが点滅してボトルの「側面」を作ります。
タイミングは完璧でなければなりません-マイクロ秒の精度で話しています。 LEDの点滅が少しでも遅れると、画像がぼやけたり途切れたりします。
-バイ-ステップ: 画像が何もないところに「現れる」仕組み
ショッピングモールで見かけた、浮かぶソーダボトルのプロセスをたどってみましょう。
- ファンが回転します:モーターがブレードを回転させ始め、画像が表示される目に見えない空間の円を作成します。ほとんどのファンはブレードが見えなくなるほど高速で回転します。-ブレードがぼやけて何も見えなくなります。
- コントローラーが動作を開始します。これは、数百の小さな「フレーム」（映画など）に分割された特別なファイルである「ソーダボトル」コンテンツをロードします。各フレームは、どの位置でどの色が光るかを LED に指示します。
- LED が順番に点滅します。ブレードが回転するたびに LED が 1 回点滅して 1 つのフレームを作成します。ファンは 1 秒間に 15 ～ 20 回回転します。これは、人間の目で 15 ～ 20 のフレームを組み合わせて 1 つの動画を作成できる速度です。
- 脳がギャップを埋める:LED は回転するたびに同じ場所で点滅するため、脳は画像が空中で静止している (または滑らかに動いている) と思い込みます。スクリーンやガラスは存在せず、-視界を欺くのは光だけです。
ある人が他の人よりも良く見える理由: 3 つの重要な要素
鮮明なホログラムの隣に曖昧なホログラムを見たことがあるでしょうか?すべては次の詳細に帰着します。
1. LED 密度: より多くの「ブラシ」= により鮮明な画像
1,500 個の LED を備えたファンは、256 個の LED を備えたファンよりも、製品ラベルの書き込みなど、より多くの情報を表示します。太いクレヨンの代わりに細いマーカーで色を塗ると考えるとよいでしょう。
2. 回転速度: 速くなるほど、よりスムーズに動きます。
ファンの回転速度が十分でない場合 (900 RPM 未満)、古いテレビのようにちらつきが発生することがあります。より速い回転 (1,200 RPM 以上) は動きを滑らかに見せますが、ノイズを出さないようにするためには優れたバランスが必要です。
3. コンテンツ形式: すべてのビデオが機能するわけではありません
YouTube ビデオを単に接続することはできません。ホログラム ファンには、ファンの回転に合わせてフレームに分割された、特別にフォーマットされたコンテンツが必要です。ソフトウェアは、ピクセルを LED の位置にマッピングすることにより、通常の画像/ビデオをこの形式に変換します。
楽しい実験：自宅で「貧乏人のホログラム扇子」を作ろう
自分で科学をテストしてみませんか?必要なのは次のとおりです。
- 電池式の小型ファン-
- 5 ～ 10 個の LED ライトの列 (ファンのブレードにテープで貼り付ける)
- ストロボ ライト アプリを備えた携帯電話
- 1 つのファン ブレードに LED を配置し、テープで固定します。
- ライトを消し、LED を点灯し、ファンを回転させます。
- LED を静止した線として表示するには、ストロボ ライトの速度を遅くします。それがビジョンの持続の仕組みです。
3D ボトルは作成できませんが、核となるトリックが機能することは証明されています。
好奇心旺盛な人向けの簡単な FAQ
Q：「浮かんでいる」画像に触れてもいいですか？
A: いいえ、-そこには何もありません!目に光が当たるだけです。ファンのブレードの感触を感じます (手を近づけないでください)。
Q：横から見るとぼやけて見えるのはなぜですか？
A: LED は「キャンバス」円の方向にのみ光ります。左/右に進みすぎると、光の経路の外に出てしまいます。
Q: このプロセスは VR と同じですか?
A: いいえ-VR はスクリーンを使用して両目を 3D に見せます。 LED ファンは 1 つの「ライト キャンバス」と目の持続力を使用します。
要点: 重要なのはタイミングと光
LED ファンのホログラムは魔法ではありません。それらは物理学 (光の仕組み) と生物学 (私たちの目がどのように見えるか) によって機能します。次回お店でこれを見たら、その写真は何百もの小さなライトが完璧なタイミングで点滅しているだけで、残りは脳がやっていることだとわかるでしょう。
LED ファンのホログラムを実際に見たことがありますか?最初は何を思いましたか？以下にコメントを書き込んでください。