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猫、狗是真正在看动画片吗?(3)

再冷门的问题也有最热闹的答案 作者:科学松鼠会和它的朋友们


“Hippotan”的正经解答

Dr. Who窝在软绵绵的沙发上看电视,哇噻,《哆啦A梦》?好玩啊!他家的狗狗此刻也躺在旁边盯着电视,问题来了——第一个问题,它能看得清楚电视里面的东西么?

这取决于Dr. Who家的是什么电视。有两个参数很关键:刷新率和分辨率。刷新率之所以关键,是因为眼睛存在着视觉暂留效应,即每个视觉刺激成的像都会在视网膜上保留一段很小的时间,当与下一个刺激呈现的间隔短到一定程度时,就会造成一个连续画面的知觉。所以当屏幕的画面刷新得太慢时,我们就会觉察到画面在闪烁;而当刷新速度到达一定频率时,就不会觉察到屏闪现象了。这个使得我们有50%的机会分辨到屏闪的刷新率被称为闪光融合临界频率(critical flickerfrequency,下文简称CFF)。

有研究者曾给狗同时呈现一个连续光和一个特定刷新率的光,看看狗能否分辨出异同。狗能有50%的几率准确判断出那个特定刷新率,也就是狗的CFF,实验结果发现狗的CFF大概在70~80赫兹左右。传统CRT显示器的刷新率恰好在70~80赫兹,而LCD显示器则可达200赫兹。所以,如果Dr. Who家里的电视是LCD显示器,他的狗狗就肯定不会受到屏闪的困扰了。

不过,如果Dr .Who家的电视是CRT显示器,狗狗就真的只能看到屏闪,其他什么都看不清楚了么?非也,其实它还是能看到球员的动作,而且不会受很大的影响。这里需要区分两个概念,视错动觉(motionillusion)和频闪融合(flickerfusion)。如果你有一本在连续页面上绘有连续动作的手翻漫画书,快速翻页的时候,看起来就会觉得漫画上的人物在动(但你仍能觉察到书页的翻动),这种错觉就是视错动觉。而当你翻页的速度再快点,快到觉察不出来书页的翻动,这个时候就达到频闪融合了。引起视错动觉和频闪融合所需的频率是不一

样的,后者比前者明显要大好几倍,如10赫兹就能引起视错动觉,而频闪融合的频率就是上文所说的CFF。

由此可见,Dr. Who家的狗狗也许会因为CRT屏幕上一闪一闪而看得不爽,但还是能看清楚球员们的动作的。

那么,为什么分辨率也那么重要呢?如果狗的眼睛像老鹰的一样,在高空能轻易分辨地上的一只田鼠,那么电视屏幕对狗来说就是无数会发光的像素点而已。但是狗的视觉分辨率比人还差许多。在人的视网膜上,一个感光的视杆细胞是连着一个神经细胞的,而在猫(注意,是猫,但狗的估计也类似)的眼睛中,这个比例变成了4,每4个感光细胞的信息才有一个神经细胞来处理,精确度相当于人眼的1/4~1/3。打个比方,狗在6米处能看清楚的细节,人在20米左右就能看清楚。


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