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黄永明 {免煮大米}

你深吸一口气,然后慢慢呼出:啊,我差点忘了靠谱的味道了

 
 
 

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科学作家,天文专栏作家

科学作家,天文专栏作家,科学松鼠会成员。曾到北极考察八周,梦想是登陆火星。

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魔术师的手到底有多快?   

2013-05-22 00:01:57|  分类: 都在这里啦 |  标签: |举报 |字号 订阅

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黄永明 of  魔法TWO

·以下文字和视频来自我和魔术师王家宝的微信公共帐号“魔法TWO”
·这是我们“Realiety”系列作品之一


      “魔术师的手快。这是我从魔术观众那里最常听到的一句话。当人们想不到一个有效的解释的时候,就会求助于这种万能的解释。


      那么实际上,魔术师的手究竟有多快呢?在魔法TWO的“Realiety”第一期,我对这个问题做一个彻底的、一劳永逸的分析。【本文配有超级直观视频


      首先设想这样一种情况:桌子上摆着一枚骰子,你伸手去抓。有没有可能,你伸手的速度如此之快,以至于眼睛看不到手的运动?如果能做到这一点的话,那么魔术师就有可能随时从你的视野里偷走东西。

      这样问可能会让你想到电影的原理:一秒钟之内在你的眼前闪过24张不同的图片,在你看来,画面就变成流动的。这叫做视觉融合。在实际中,如果你真这样做,那么你会注意到,画面间会出现黑影;也就是说,图片与图片之间的时间间隔有点大了,人会看到黑屏的瞬间。那么,有一个很聪明的解决方法,就是把每张图片都重复两次。这样就减少了间隔,于是电影变成72帧。这时,画面看起来就十分流畅了。

      在72帧的情况下,一秒钟之内实际展示的画面是144个(包含72个黑屏)。那么平均下来,每次黑屏的时间是6.9毫秒(1秒等于1000毫秒)。人眼当然会看不到这些黑屏,因为人眼能够感知到的持续时间最短的黑屏是16毫秒。


      短跑运动员在他们最高速度时,脚与地面的接触时间大约是110毫秒。那么,假设你从桌面上抓取骰子的时候,你的手、骰子和桌面的接触时间与此相近,或是哪怕再缩短30%(因为你不需要像运动员那样向表面施加很大的力量),你的接触时间也远远超过了16毫秒。


      还有一点很重要。16毫秒指的是黑屏的时间,而不是画面亮起的时间。你的手接触骰子和桌面,这不能算是黑屏,而应该算是画面。人眼对明亮物体的感知极限要更短。根据美国空军的测试,飞行员能够在4.5毫秒的时间里识别出闪烁画面中的飞机。


      所以,你知道我要得出什么结论了吗?人手不可能快过人眼?恰恰相反。


      你把一只手放在眼前挥动,从慢到快。你会发现,一开始你还能看清楚手,但是超过一定速度之后,手就变模糊了。这是因为,在你快速挥手的时候,你的大脑接收到了太多的信息。这叫做信息过载。这样的情况下,大脑无法处理所有的信息,你的手就变模糊了。电影画面中,如果有人在甩头,那么你把电影暂停,会看到画面同样是模糊的。它不能做成清晰的,因为如果那样的话,在观众看来画面就不自然,感觉就像在卡带。

      观看赛马的时候,你有看到马的四条腿同时离地的瞬间吗?应该没有。你只有在静态的照片中看到过。这也是因为现场观看的时候,马腿的运动是信息过载的。所以它们的某些动作你是看不到的。同样的原理,魔术师在做一些动作的时候,有没有可能因为速度太快产生信息过载从而导致你完全看不到某个动作呢?

    理论上来说,这是完全可能的。


视频演示



参考文献

Andrew B. Watson (1986), "Temporal sensitivity", Handbook of Perception and Human Performance (Wiley)


Peter G. Weyand et al. The biological limits to running speed are imposed from the ground up. Journal of Applied Physiology April 1, 2010 vol. 108 no. 4 950-961


魔术师的手到底有多快? - 黄永明 - 黄永明 {免煮大米}


魔法TWO

由绅士魔术师王家宝和魔术研究者黄永明组成。

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