【獨立研究】目的一～目的三 實驗結果分析

肆、研究過程或方法

一、研究過程流程圖

二、名詞定義

 （一） 視覺暫留： 

指人類的眼睛對看到或移動的物體，約有1/10秒時間延遲與殘留。開燈1/10秒之後，我們才能看見物體；若關燈1/10秒之後，原本我們看到的物體才會消失。此種視覺延遲與殘留的現象，稱為視覺暫留。視覺暫留可分為正片後像和負片後像，本作品所探討的為正片後像。

  （二） 正片後像： 

1.   觀看「煙火」時，常會看到連續不斷的亮線。其實，煙火無論在哪一個位置，都只是一個亮點，由於人類的眼睛有視覺殘留的特性，前後的亮點會在視網膜上呈現線條状。

2.   在螢幕上看到的「動畫」感覺到的是連續的動作，而不是一張一張的圖片。現代動畫片製作是根據視覺暫留的原理，把動作分解成個別動作，再把個別動作連續播放，形成了連續的動作。

 （三） 光柵板：

1. 光柵板是在投影片上，印著黑色直條線。配合底圖移動，産生視覺動畫的效果。

2. 光柵板也稱作「光柵片」、「格柵板」、「格柵片」

三、文獻閱讀與歸納

 （一） 相關「視覺暫留」的歴屆科展作品：

1.  文獻整理結果：

屆次	科別	文獻	研究目的	研究結果
52	生物	視機而動－　視覺暫留現象探討	探討視覺暫留如何形成 探討畫面轉動速度的不同對視覺暫留的影響 探討畫面主體位置之間的變化對視覺暫留的影響 畫面數不同 （3～5張）對視覺暫留的影響	毎秒12張畫面，在動畫中較能穩定視覺感受。 分解動作的畫面數愈多，愈能看出連續動態的感覺。 畫面呈現效果感覺會因人的不同而有差異。
54	物理	動畫卡的秘密－光柵圖卡原理的探究	探討動畫卡的效果是如何形成 上方柱鏡光柵或光柵板與下方底圖組合關係 探討如何設計出類似的圖卡，並且產生有圖片變化的效果	圖像變化效果由上方柱鏡光柵或光柵板、下方底圖組成。 立體動畫卡圖像變化數量通常是三個；平面動畫卡可是三個以上。 平面圖卡配合玻璃片進行，可模擬立體圖卡。
57	物理	柵變集團－光柵板的變圖與成像探討	光柵板的成像原理及製作過程探討 底圖的校準線對於成像的探討 變圖因素探討	變圖：以不同角度觀看，會得到不同的圖片。 3D立體圖：兩眼各在不同角度觀看，視差造成立體感。 使用光柵板前要對線，間距大到小，直到找到最寬的。 毎一張底圖，都有適合觀賞的距離、列印線寬。

2. 綜合分析：

閲讀完三篇科展作品後發現如果製作越多張底圖（畫面），視覺動畫效果越好，當然，因毎個人的感受不同會有所差異。文獻中也提到光柵板的線寬比很重要，最佳比例為2：1，但是圖案的不同也要適當的調整光柵板的線寬比例。所以我們的實驗將以自製的圖片，嘗試找出光柵板最佳的線寬比。

 

  （二）  相關「視覺暫留」的網路文獻資料：

1. 文獻整理結果：

年份/作者	文獻名稱 （資料）	相關目的	實驗結果
2008/zfang	化靜為動，視覺暫留小玩意~魔幻動漫卡	光柵板線數 對圖案的影響	黑線粗可呈現較少圖案；黑線細可呈現更多、更複雜的圖案。
2008/阿簡	【阿簡生物筆記】 不插電動畫scanimation-簡介	製作視覺動畫 的要點	光柵板要用由投影片來印，兩張印出的比例必須相同。
2014/ 大愛電視台	【生活裡的科學】20140816-視覺暫留	如何繪製視覺動畫 繪製視覺動畫要點	在描圖紙上重疊畫呈現動畫，在毎一次的圖案白色部分塗上黑線，毎畫一個圖案移動一格再塗色。

2. 綜合分析：

zfang部落格的文章主要是在介紹這個光柵板玩具，也有大致提到不同線寬比的光柵板差異。阿簡部落格的文章更為豐富，除了zfang部落格文章的内容外，還有提供範例和操作歩驟，也有提示幾個影印時要特別注意的地方。最後一個是電視節目【生活裡的科學】，内容是探討視覺暫留的産生，與手繪動畫卡的歩驟。根據上述文獻，我們將探討光柵板的線寬比、移動速度、光柵板的底色顏色與底圖材質等作為實驗的探討因素。

四、研究方法：

 （一） 光柵板動畫卡製作説明：

1.  將光柵板放大至150%；臘腸狗底圖放大至160%，並確保兩張圖的黑白線寬比相同。（使用者須依線寬比自行調整放大倍率）

2.  光柵板以A4投影片、黑色碳粉列印；臘腸狗底圖以A4白紙、黑色碳粉列印。

3.  將光柵板置放在上，底圖在下的方式重疊擺放。

4.  緩慢移動光柵板，即可看見動畫移動。

範例：臘腸狗底圖  （來源：【阿簡生物筆記】不插電動畫scanimation-簡介）

 （二） mbot光柵板移動方式説明：

1. 先將底圖動畫黏在地板上。

2. 將夾著光柵板的迴紋針綁在mbot上的後側洞口。

3. 利用一台mbot拖著光柵板移動，形成光柵片動畫。

 （三） 實驗步驟：

1. 目的一：探討製作動畫卡光柵板的最佳線寬比

 （1） 底圖以白紙呈現，黑色碳粉列印。

 （2） 光柵板以投影片，黑色碳粉列印。

光柵板線寬比分別為「2：1」、「3：1」、「4：1」。

 （3） 將光柵板置放在上，底圖在下，重疊擺放。

 （4） 將光柵板黏貼在地板上，並用手移動光柵片，呈現動畫。

 （5） 將影片原檔使用影片剪軟體放慢倍速，影片調整至放慢1.2倍速。

 （6） 製作並發放問卷，共10人作答。

結果分析後得知，最佳線寬比為3：1

2. 目的二：探討光柵板移動速度不同對動畫卡成像的影響

 （1）底圖以白紙，黑色碳粉，放大１８０％列印。

 （2）光柵板以投影片，黑色碳粉，放大１８０％列印。

光柵板線寬比為「3：1」。

 （3）將光柵板（投影片）置放在上，底圖 （動畫）在下，重疊擺放。

 （4）將光板黏貼在地板上，並用mbot拖移光柵片 （投影片），呈現動畫。

Mbot動力分別為「20%」、「30%」、「40%」。

 （5）將影片原檔使用影片剪軟體放慢倍速，將影片放慢1.2倍速。

 （6）製作並發放問卷，共10人作答。

結果分析後得知最佳mbot動力為「20%」。

3. 目的三：探討不同紙質底圖對動畫卡成像的影響

 （1）底圖 （動畫）以四種紙質，黑色碳粉列印。

四種紙質分別為「白紙」、「描圖紙」、「投影片」、「貂皮紙」。

 （2）光柵板以投影片，黑色碳粉列印。

光柵板線寬比分別為「3：1」。

 （3）將光柵板置放在上，底圖在下，重疊擺放。

 （4）將光板黏貼在地板上，並用mbot拖移光柵片，呈現動畫。

Mbot動力為「20%」。

 （5）將影片原檔使用影片剪軟體放慢倍速，將影片放慢1.2倍速。

 （6）製作並發放問卷，共10人作答。

結果分析後得知最佳紙質為「白紙」。

mbot程式截圖：

伍、研究結果與討論

一、目的一

（一）最佳線寬比

我們製作並發放問卷給10個人做測試，以下表格可看出，最佳線寬比為「3：1」。

線寬比（黑線：白線）	人數合計	結果排名
3：1	8	1
2：1	1	2
4：1	1	2

結果分析：

2：1 的線條太細，能夠看到接下來的動畫圖案，且動畫效果不順暢；4：1雖然動畫數較多，是最順暢的，但線條多又寬，看不清楚動畫内容，所以大多數受試者在最佳線寬比部分，較偏向於選擇3：1線寬比。 

二、目的二

（一）最佳Ｍbot動力

我們製作並發放問卷給10個人做測試，以下表格可看出，最佳Mbot 動力為「20%」。

Mbot 動力（百分比）	人數合計	結果排名
20%	5	1
30%	3	2
40%	2	3

結果分析：

由於Mbot的移動速度過快，經放慢，20%動力移動較慢，看到的動畫内容會更清楚；40%動力依舊過快，所以有一半的受試者選擇20%動力，並只有2位受試者選擇40%動力。 

（二）最不接近原圖

我們製作並發放問卷給10個人做測試，以上表格可看出最差Mbot動力為「40%」。

Mbot 動力（百分比）	人數合計	結果排名
40%	7	1
20%	3	2
30%	0	3

結果分析：

由於Mbot的移動速度過快，經放慢，40%動力移動較快，所以動畫内容會模糊不清，造成受試者看不到動畫内容；30%動力雖然不是最好的，但是動畫效果還是很清晰，以至於沒有任何人選擇30%動力，卻有7個人選擇40%動力。 

三、目的三

（一）最貼近原圖動畫：

我們製作並發放問卷給10個人做測試，以上表格可看出最佳紙張種類為「白紙」。

紙張種類	透明度排列（背光觀察）	人數合計	結果排名
白紙	4	6	1
描圖紙	2	2	2
投影片	1	1	3
貂皮紙	3	0	4

結果分析：

採用白紙影印時，碳粉黏著效果較佳，底圖較清晰；而描圖紙和投影片在實驗時，因為會看見桌面並反光，很影響觀看品質。總計6人選擇白紙，3人選擇描圖紙或投影片。

（二）最不貼近 （原圖）動畫：

我們製作並發放問卷給10個人做測試，以上表格可看出最差紙張種類為「貂皮紙」。

紙張種類	透明度排列（背光觀察）	人數合計	結果排名
貂皮紙	4	8	1
白紙	3	1	2
描圖紙	2	1	2
投影片	1	0	3

結果分析：

採用貂皮紙影印時，因貂皮紙上的細條紋，碳粉黏著效果較差，底圖顏色較淺，移動時幾乎不見動畫；而其他紙類的底圖顏色較深，所以動畫依舊很順暢。總計8人選擇貂皮紙，2人選擇白紙或描圖紙，投影片則是沒有人選擇