人眼视觉暂留效应

人眼视觉暂留效应（Persistence of Vision）是指人眼在观察物体时，当物体从视线中消失后，其影像仍会在视网膜上短暂停留一段时间的现象。这种现象是动态影像（如电影、动画、电视、LED显示屏等）能够呈现连续运动的基础原理之一。

一、基本原理

当光线进入眼睛并刺激视网膜上的感光细胞（视杆细胞和视锥细胞）时，这些细胞会产生神经信号传递给大脑。即使光源停止刺激，感光细胞的反应并不会立即消失，而是会持续一小段时间（大约为 1/16 到 1/10 秒，即60～100毫秒），这个持续过程就是“视觉暂留”。

二、典型表现

动画与电影的连续感

电影通常以每秒24帧的速度播放，电视为25或30帧/秒，而动画或游戏常达到60帧/秒。由于视觉暂留效应，人眼无法分辨每帧之间的快速切换，从而感知为连续的运动。

LED显示屏的“残影”或“拖影”

在快速移动视线时，LED屏幕上的图像可能会出现残影，这也是视觉暂留的表现。

旋转灯或闪光灯的“静止”错觉

比如在频闪灯照射下旋转的风扇，当闪光频率与旋转速度匹配时，风扇看起来像是静止或缓慢转动，这称为“频闪效应”，与视觉暂留密切相关。

荧光灯下的“闪烁感”

有些人在荧光灯下会感觉轻微闪烁，是因为灯光以一定频率（如50Hz或60Hz）闪烁，而视觉暂留使大多数人察觉不到，但敏感者仍可感知。

三、视觉暂留的时间范围

一般认为视觉暂留时间约为 0.1秒（100毫秒）。在明亮环境下，暂留时间较短；在暗光下，视杆细胞活跃，暂留时间可能更长。个体差异、年龄、疲劳程度也会影响暂留时间。

四、相关概念区分

概念说明视觉暂留影像在视网膜上的生理残留，是物理层面的持续反应。似动现象（Phi phenomenon）大脑将快速切换的静态图像“脑补”为连续运动，属于心理感知。频闪效应当闪烁频率接近或等于物体运动频率时产生的错觉，常用于测速。

⚠️ 注意：现代研究认为，视觉暂留只是动态影像感知的一部分原因，更关键的是“似动现象”和大脑的视觉处理机制。

五、应用领域

电影与电视：利用高帧率播放静态画面，形成流畅动作。动画制作：每秒绘制多张画面，借助视觉暂留实现动态效果。LED显示屏与显示器刷新率：高刷新率（如120Hz）减少闪烁感，提升视觉流畅度。虚拟现实（VR）：高帧率和低延迟显示避免眩晕，依赖对视觉暂留和感知的理解。艺术与装置：如“POV显示”（Proof of Vision Display），利用快速移动的LED灯在空中“画出”文字或图像。

六、小实验：体验视觉暂留

火柴划圈实验

在暗处点燃火柴，快速画圈，你会看到一个发光的圆环——这就是视觉暂留的结果。

翻页动画本（Flipbook）

快速翻动画有连续动作的小本子，画面看起来就在动。

总结

视觉暂留效应是人类视觉系统的一个重要特性，它使得我们能够感知连续的运动画面。虽然它不是动态视觉的唯一机制，但它是电影、电视、动画等视觉媒体得以实现的基础之一。理解这一现象有助于我们更好地设计显示技术、动画内容和视觉交互体验。

如需进一步了解，可研究“贝塔运动”（Beta Movement）或“ phi现象”等心理学中的相关概念。