1. Привид Пеппера: історичний обман і сучасна ілюзія
2. Підхід геометричній оптики
3. Зробіть свій власний проектор Примари Пеппера

У 2012 році, гості Каліфорнійського музичного фестивалю Коучелла були шоковані, побачивши на сцені виступ реп-виконавця Тупака Шакура. Чому? Тому що знаменитий музикант до цього часу був мертвий протягом майже двох десятиліть. В поширилися зі швидкістю епідемії відгуках це цифрове виступ назвали "голограмою", що насправді абсолютно неправильно. Цей фокус є прикладом оптичної ілюзії Примари Пеппера, яку можна пояснити в рамках геометричної оптики.

Привид Пеппера: історичний обман і сучасна ілюзія

У 1860-му, один винахідник на ім'я Генрі Диркс (Henry Dircks) сконструював старішу італійську оптичну ілюзію, яка використовувала візуальні ефекти, керовані за допомогою світла і скла. Генрі назвав її Дірксіанской фантасмагорія (Dircksian Phantasmagoria). Цей фокус так ніколи і не набув популярності, оскільки був занадто складним і дорогим, та й до того ж вимагає повної перебудови театрів для впровадження цієї ілюзії.

Джон Пеппер (John H. Pepper) , Який читав в цей час лекції в Королівському Політехнічному інституті в Лондоні, придумав простіший спосіб реалізації ідеї Діркса в існуючих театрах, використовуючи при цьому тільки лист скла. Оскільки саме Пеппер популяризував ілюзію, вона стала носити назву привид Пеппера . Пеппер почав показувати ілюзію, роз'їжджаючи по театрах Англії та Австралії, незмінно дивуючи публіку. Одна місцева газета навіть повідомляла, що відомий фізик Майкл Фарадей , Після перегляду ілюзії, розшукав Пеппера і зажадав пояснень фокуса.

Оригінальна оптична ілюзія Привид Пеппера передбачає розміщення під кутом великого шматка скла між яскраво освітленій "сценічної" кімнатою, в якій глядачі дивляться прямо перед собою і прихованої кімнатою. Скло частково відображає те, що відбувається в прихованій кімнаті, що зберігається в темряві і містить "примарну" сцену. Коли світло в прихованій кімнаті злегка посилюється для освітлення сцени, світло в сценічній кімнаті злегка тьмяніє, і "приховане" бачення проявляється перед глядачами.

За лаштунками найпростішої ллюзіі Примари Пеппера. Image by Wapcaplet - Own work. Licensed under CC BY-SA 3.0 , via Wikimedia Commons .

Протягом багатьох років, парки розваг і вдома привидів стали пристосовувати різні варіації Примари Пеппера для досягнення ефекту примарного появи в своїх постановках.

Сьогодні, завдяки високоякісній технології відеопроектування, яка поєднує в собі технологію захоплення рухів з 3D комп'ютерною графікою (computer-generated imaging - CGI), " цифрові двійники "Знаменитостей і світових політичних лідерів можуть бути віртуально спроектовані перед великими скупченнями людей, за допомогою відображення графіки завдяки хитромудрим пристосуванням для повномасштабної ілюзії Примари Пеппера. Ця швидко розвивається комп'ютерна технологія уможливлює ілюзію рухомих об'єктів, за допомогою комбінації технології анімації з попередньо знятим цифровим матеріалом з використанням різних спецефектів і суперсучасного програмного забезпечення. Такі спецефекти часто використовуються в кінематографії.

В разі Тупака Шакура , Прозору плівку натягнули під кутом в передній частині сцени. Кадри, зняті під час останніх живих виступів музиканта, були показані на цій плівці, використовуючи прихований проектор за лаштунками. Для виступу, відзнятий матеріал бал відредагований і змонтований в програмі анімації для створення бездоганного відео з високою роздільною здатністю. За допомогою анімації, відеозапис була змонтована таким чином, щоб створити враження, ніби Тупак спілкується з іншими виконавцями на сцені. На противагу ілюзії Примари Пеппера старого часу, яка була примарною і "жахливого", сучасне якість анімаційної графіки змушує спостерігачів помилятися, приймаючи проектоване зображення за реальність.

Підхід геометричній оптики

Привид Пеппера можна пояснити в рамках геометричної оптики. Для початку зазначимо, що скло або прозора плівка, яка використовується в ілюзії Примари Пеппера, має інший показник заломлення, ніж навколишній повітря; тобто, світло в двох середовищах поширюється з різною швидкістю. Коли світло досягає межі розділу між двома матеріалами з різними показниками заломлення, частина світла, як правило, відбивається, а частина, що залишилася заломлюється, і проходить у другу середу під деяким кутом, відмінним від первісного напрямку поширення. Кількість відбитого і зламаного світла регулюється співвідношеннями Френеля і залежить від кута падіння і поляризації падаючого світла, а також показників заломлення сусідніх матеріалів.

Розглянемо схему, використовувану для класичної ілюзії Примари Пеппера, що складається з сцени, додаткової кімнати поза прямої видимості глядачів і скляної стіни, розташованої під кутом (діагонально) між аудиторією та обома кімнатами. Світло від освітленої сцени заломлюється, проходячи через скляну панель. Глядачі можуть бачити сцену, але не скло, так як ніби вони дивляться тільки стандартну сценічну постановку. Коли світло в бічній кімнаті включається, світло поширюється від "примари" до скла. Частина світла відбивається склом і потрапляє в аудиторію. Натовп бачить промені світла, "приходять" і від нормальної сцени, і від прихованої кімнати. Таким чином, приховане зображення проектується напівпрозорим, або "примарним", способом.

У схемі зображеної вище, частина падаючих променів від освітленої сцени, заломлюється склом в напрямку глядачів, а частина падаючих променів, що приходять з прихованою кімнати, відбивається від скла. Зображення в двох кімнатах разом, накладаючись один на одного, досягають аудиторії, створюючи ілюзію Примари Пеппера.

Зробіть свій власний проектор Примари Пеппера

Напередодні Хеллоуїна, мій колега Matt Milhomme за компанію зі мною, сконструював власний проектор Примари Пеппера з декількох старих футлярів для CD і мобільного стільникового телефону.

Ви сможетедовольно просто відтворити наше пристрій і зробити свій власний проектор Примари Пеппера, якщо виконаєте наступну інструкцію:

1. Виріжте чотири однакових ромбовидних фігури з коробок для компакт-дисків або іншого виду прозорого пластика
2. Склейте або скріпіть скотчем пластикові частини у формі піраміди
3. Знайдіть відео для реалізації ефекту Примари Пеппера *
4. Налаштуйте свій стільниковий телефон для програвання цього спеціального відео
5. Переверніть вашу пластикову пірамідальну структуру догори ногами і розмістіть її над центром вашого мобільного телефону для відтворення відео
6. Не забудьте вимкнути світло!

* Ми зробили своє власне відео для відтворення СВЧ-моделювання на нашому саморобному проекторі Примари Пеппера. Замість нього, ви можете вибрати будь-який з безлічі відео на YouTube, призначених спеуціально для реалізації ефекту Примари Пеппера. Дані ролики складаються з чотирьох однакових анімацій на чорному тлі, що відображаються в кутах симетричною квадратної форми. Ви зможете знайти добірку відео для відтворення на своєму проекторі, якщо поставите в опціях пошуку: "3D голографічне відео" ( "3D Hologram Video").

додаткова література