In de nrc.next van 23 november 2015 stond een mooie foto van twee baltsende blauwkopfazantjes (uraeginthus cyanocephalus). De makers van het artikel denken aan ‘tapdansen’. De zingende vogel maakt een opvallend ratelend geluid. Pas bij opnamen met een highspeedcamera werd duidelijk dat de vogel aan het tapdansen was en dat dat het ratelend geluid was.
Wij hebben de erbij horende hogesnelheidsfilm op Youtube opgespoord:
In de film zie je een fragment van 30 frames/s en een van 300 frames/s. Elke film toont bewegende beelden omdat foto’s (engels: frames) in een voldoende hoog genoeg tempo na elkaar (minstens 24 frames/s) bekeken worden, maar ook weer niet te hoog tempo, dat kan het oog niet volgen. Hier in dit filmpje lopen verschillende tijdweergaves op met de frames, waaruit wij moeilijk wijs worden. We zouden het nogal knap vinden van je, indien jij hier wel wijs uit wordt. Laten nu verder we aannemen, dat waar is, wat de makers zeggen over 30 frames/s (gewone snelheid) en 300 frames/s (hoge snelheid).
Vragen
a) Waardoor wordt de beweging in de film minder vloeiend bij minder dan 24 frames/s?
b) Waardoor zie je in het fragment van 300 frames/s wel het tappen en in het fragment van 30 frames/s niet?
c) Beredeneer waarom het fragment van 300 frames/s vertraagd moet worden afgespeeld.
d) Beredeneer dat de toonhoogte van het zingen van de vogels verandert als de film op een andere dan de opnamesnelheid wordt afgedraaid.
e) Met welke factor zou de frequentie van de toonhoogte veranderen indien het fragment van 300 frames/s zou worden afgespeeld op 30 frames/s.
f) Probeer het aantal tikken van de poten te schatten uit het filmpje.
g) Schat of een drummer dat haalt en geef argumenten.
Uitwerking vraag (a)
Omdat het oog dan tussen de frames even niet een corresponderende beeld ziet en er dus een onderbreking optreedt, bij snellere vertoning blijft de informatie van het vorige beeld nog even beschikbaar en kan het volgende beeld daarop aansluiten.
Uitwerking vraag (b)
Omdat het ‘tappen’ plaatsvindt tussen twee frames.
Uitwerking vraag (c)
Omdat het oog geen 300 beelden per s kan verwerken.
Uitwerking vraag (d)
Omdat opgenomen geluid lager klinkt als het langzamer wordt afgespeeld.
Uitwerking vraag (e)
1/10, je docent kan ook op de frequentieoscillator laten horen wat er dan gebeurt met een continue pieptoon.
Uitwerking vraag (f)
3 tikken per 0,02 s, dat is ruwweg 7 ms per tik, of op de balk met de aparte frames: 0,006s per frame. Uitgaande van één tik per frame is dat ruwweg 6ms tussen twee tikken.
Uitwerking vraag (g)
Dat is 150 poottikken per s met een tussentijd van 7 ms. Een drummer haalt dat niet omdat de stokjes en vingers teveel trage massa hebben, bovendien zou niemand het horen, in de gewone filmfragmenten hierboven hoor je het niet en zie je het niet!
