“鸡你太稳”鸡头是如何做到防抖的?
发布时间:2024-08-05 10:54:11

  在专业摄像过程中,确保画面的稳定性至关重要。为此,摄影师们常常依赖各种防抖防震设备,从价格相对低廉的普通摄影支架到价格不菲的智能防抖动稳定器,这些设备虽然在一定程度上能够减少画面抖动,但它们的作用有时却出乎意料地不如一只鸡。

  事实上,仔细观察鸡的行为,我们会发现它们具有一种天生的“特异功能”:无论身体如何移动,鸡的头部总能保持相对静止,稳稳地注视着前方。很多小伙伴将此戏称为“防抖摄像鸡”“鸡头稳定器”等,那么我们在调侃的同时,是否认真想过鸡头防抖背后的原理呢?

  鸡的头部防抖要依靠三大系统的共同作用:视觉系统、前庭系统和颈部肌肉。这些系统相互配合,使鸡在各种环境下都能保持头部的稳定。首先,与人类不同,像鸡这样的鸟类,它们的眼眶周围都存在着一圈坚硬的骨质结构,即巩膜环,其在支撑眼球的同时,也限制了眼球的转动。因此,为了维持视觉的稳定,只能用头来弥补。而固定不动就是最直接的方式。

  其次,鸡头的防抖能力还与鸡的前庭系统有关。它包括三个半规管和两个耳石器官。半规管主要感知头部的旋转运动,而耳石器官则感知头部的线性加速度。当鸡的身体或头部发生运动时,前庭系统能立即检测到这些变化,并将信息传递给大脑。大脑随后会发出指令,通过神经系统调节颈部肌肉,使头部保持稳定。

  最后,鸡的颈部肌肉发达且灵活,能够迅速响应大脑的指令。颈部肌肉的精确协调使得头部能在各种姿态和运动状态下保持稳定。具体来说,当前庭系统或视觉系统检测到头部的偏离,大脑会计算出需要调整的方向和力度,并通过神经信号传递给颈部肌肉。肌肉随即做出相应的调整,使头部回到稳定状态。

  一般认为,像鸡这样的鸟类维持头部稳定主要是为了保持视线的连续性,这在动物界是一种广泛存在的现象。动物在视觉环境中通常会本能地将视线焦点固定在特定的点或物体上。如果你尝试左右转动头部,你会发现自己的视觉焦点并不会随着头部的缓慢移动而改变,而是从一个稳定的位置跳跃到另一个位置。

  视线的稳定性对动物的生存至关重要,因为它消除了视线晃动带来的干扰,使得动物更容易识别出真正移动的目标。这些目标可能包括潜在的食物来源、具有威胁的竞争对手,或是危险的捕食者。

  人类也拥有调节视线稳定性的机制,但主要依赖于眼球的灵活转动。鸟类由于飞行对视觉的高度依赖,拥有非常发达的眼球,几乎填满了整个眼眶,这导致它们的眼球运动能力受限。因此,当鸟类需要调整视线时,它们主要依赖于灵活的颈部来实现。

  我们都知道,拍摄中非常困难的一点就是如何“防抖”,因为摄像机本身就有一定的重量,人拿着时间久了,就容易手抖,拍摄出来的画面就容易不稳定、不清晰,同时,想要在快速运动中抓拍到清晰的画面也对设备的稳定性提出了高要求。而给拍摄设备增加一个云台稳定器,就能解决镜头的稳定问题了。无论银河galaxy官网拍摄者的手如何摇晃,云台上的相机都能保持水平,同时镜头视野也始终不会偏离我们要拍摄的目标。

  智能手机的拍照防抖功能同样得益于内置的“微云台”,它引入了光学防抖技术,将微云台看作鸡头,相机的镜头就是鸡的眼睛,通过模拟“鸡头防抖”,我们就能拍出更为清晰的图片和视频。

  如果将一满杯啤酒放在德国豹二主战坦克的主炮口上,并驾驶坦克行驶在崎岖的道路,我们会惊讶地发现主炮上的啤酒却能做到稳如泰山,这其实主要得益于广泛运用在坦克上的火炮双向稳定器。

  简单来说,双向稳定器的原理是,一个控制上下的稳定,一个控制左右的稳定。在坦克行驶过程中由陀螺仪检测火炮与炮塔之间的偏转角度和方向,然后放大信号,传回给动力装置,让其产生偏离方向相反的力来稳定炮身,让火炮在上下左右的方向始终保持不变。

  这一原理同样在医学领域得到了应用。2014 年,谷歌的子公司 Lift Labs 开发了一款名为 Liftware Steady 的防抖勺,专为帕金森病患者设计。

  这款勺子内置的两个电动引擎能够实时检测并识别 3D 空间中的方向变化,然后指挥电机以相反方向运动,有效抵消高达 70%的颤抖,使勺子保持稳定。这一技术显著减少了食物在进食过程中的掉落,帮助手部颤抖的患者实现自主进食,减少了对他人帮助的依赖。它不仅提高了患者的生活质量,还有助于减轻他们的心理压力和自卑感。

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