地铁运行时,车窗外的清晰广告是怎么显示出来的?
之前坐地铁时,一直很好奇窗外的广告怎么显示的。今天我终于找到了合适的动图配合原理讲解,可以给大家解释清楚了!
这种广告的显示屏是在隧道里安装固定的,不是有什么投影仪架设在了地铁外面的车窗上。我先透个底:原理是下图演示的一条条单列 LED 灯柱,被依次有间隔的排开后,给安装在了地铁隧道的墙上,这样地铁一运行,就能通过窗外看到墙上的广告了。
可这都是单列的灯柱,该怎么「拼」成清晰的画面呢?要解释清楚这种隧道广告的成像,我们从人眼的「视觉残留」讲起。回忆下小时候,我非常爱在作业簿的角落页码处画小人,然后快速翻书本小角落,小人就动了起来!这是因为翻书时,前一个画面还在我们脑海中,后一个变化了的画面一顺接,这就有了连贯的动作,这就是人眼的视觉残留现象。
现在我们再深入思考一下,你看,都是实物台座的话,我们必须要有 20 来个不同动作的模型,这多麻烦,要怎么样可以更省事儿?那如果把背景换成简单的灯柱,只有闪字和不闪字的区别呢?比如说想要显示数字 5,每一列都是不同的灯亮在不同的位置,组合出来就是 5 了。像下图这样,只需要我们手里有一列的 LED 小灯柱,让前一列和后一列的闪烁间隔小于 0.1s。可你的肉眼会怎么分辨呢?
大脑会告诉你,这 5 列的位置都还在亮灯,形成了一个完整的数字 5!实际上,灯柱早就移动出画面了,可你还是感觉好像看的是整个画面都有灯在闪烁。
用这种视觉残留现象,再加上单列的 LED 灯柱,就可以做出「晃晃灯」啦。这也是我大学时隔壁班学机械电子的同学,基本人人都要做的作业。只靠这么单独一列的 LED 小灯,然后计算好底盘的转动速率,再去平衡好灯的闪烁变化频率,看起来就很稳定的显示文字了。
那这玩意儿的原理和地铁隧道广告又有什么关系?现在你深呼吸一口气,平复一下心情。你想啊……我们去看整个「闪字风扇」时,是我们人眼保持不动。那如果灯柱不动,人眼在动,这不就是我们看地铁隧道广告的场景吗?在坐地铁时,我们人眼跟着地铁一直在朝着一个方向快速平移,而这个 LED 的灯柱则是固定在隧道里不动的,把人眼作为参照物,那 LED 灯柱就是运动的,这样就会产生视觉残留。
要怎么做才能还看得清图案呢?依旧是单列的 LED 灯柱,在隧道里朝着我们移动的方向,固定在不同的间隔位置上,也不停地依次闪烁一列列的画面。现在快速模拟下地铁的运行速度,人眼要跟着快速移动起来,就看到一个海尔兄弟的画面了……
单列灯柱也不是一直在闪烁的。是在有地铁列车接近灯柱时,会收到地铁运行速度的信号,然后开始通过既定的公式去调整闪烁频率。为了保证良好的视觉残留效果,在地铁运行速度越慢时,灯柱的闪烁频率就会越快,总之尽量给你看到稳定显示的画面。
这一篇解惑,一个公式都没放,全靠举例,大家应该能看懂吧?老一辈的人说以前在街边还有遇到送带广告文字的小电扇,现在只能领个扇子了,连便利贴都少了……