本文发表于《大众科学》的前博客网络，反映了作者的观点，不一定代表《大众科学》的观点
在上周末的SciFoo会议上，脑科学家和错觉大师史蒂夫·麦克尼克将能量守恒的基本原则——不需要时关灯——提升到了一个全新的高度。他展示了如何以一种无人察觉的方式关灯。
目前，交流电灯泡每秒开关50到60次，对于现代镇流灯泡甚至更快。如果能够延长关闭间隔，就能节省电力。如果能巧妙地做到这一点，考虑到人眼的反应，不仅闪烁不会被察觉，而且光线质量实际上可能会提高。“我们正在利用视觉系统的动态特性，”麦克尼克说。
到目前为止，大多数创造更环保灯泡的努力都集中在光谱上。白炽灯泡的光谱尾部很长，所以即使在最佳状态下，也只有大约十分之一的能量用于有用的照明；大部分能量都作为红外辐射浪费掉了。（您可以使用这个方便的在线计算器来查看发光灯丝在不同波长范围内发出的能量有多少。）三种主要的替代品——荧光灯、LED 和一种称为电子激发发光的新技术——都是通过使荧光粉在特定波长下发光来发光的，从而截断尾部。缺点是，光谱工程会影响色彩质量。我花了很长时间的试验和错误才为我们的房子找到一个合适的灯泡组合；我在地下室里放了一个大盒子，里面装满了所有我拧进去又拧出来的 CFL 和 LED 灯泡。《纽约时报》专栏作家鲍勃·特德斯基最近提供了他关于如何将灯泡与房间匹配的建议。
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麦克尼克和他的同事苏珊娜·马丁内斯-孔德，他们在凤凰城的巴罗神经病学研究所工作，并为《大众科学心智》杂志撰写专栏，他们建议探索的不是光谱，而是时间维度。他们两人因提出视觉错觉而闻名，他们认为灯泡可以利用这些技巧以更少的功率发出更多的光。
他们从著名的错觉开始，即当把两个相同的灰色点或正方形放在不同的背景上时，它们看起来会不同。他们发现，通过以一定的速率闪烁照明，可以突出这种差异。“如果你适当地改变时间动态，你可以使某些东西更亮或更暗，”麦克尼克说。这个结果看起来很简单，但他表示，视觉研究很容易受到许多微妙的偏见的影响；志愿者对光明和黑暗的感知可能会因实验人员呈现测试场景的顺序而发生偏差。他们花了数年时间才提出一个可控的实验，可以找出最佳的闪烁率。
即使您没有意识到光在闪烁，这种错觉也可能起作用。当一盏灯在 20 毫秒内关闭又重新打开时，它看起来好像从未熄灭过；视网膜细胞会检测到这种变化，但当大脑处理这些刺激时，它们会变得模糊——这种效应被称为闪烁融合。然而，灰色的斑块仍然看起来更亮或更暗。
为了获得最高的对比度，麦克尼克说，灯泡应该亮 70 毫秒，灭 10 毫秒，然后重复——占空比为 87.5%。直接来说，这将减少 12.5% 的电力使用。您还可以再挤出大约 10% 的电力，因为增强的对比度会让您可以使用功率较低的灯泡。
麦克尼克提出的 12.5 赫兹的功率周期违反了传统观点，即如此低的频率会导致难以忍受的闪烁。没有人希望他们的床头灯变成舞厅的频闪灯，这也是电力公司最初选择 50 或 60 赫兹交流频率的原因之一。（如果您仍然有 CRT 电脑显示器，请尝试更改刷新率以查看您可以忍受的最低速率。）
啊，但是交流电是一个正弦波。麦克尼克声称，即使在非常低的频率下，不同的波形也可以消除可见的闪烁。这种波形可以很容易地编程到 LED 灯泡中，LED 灯泡将交流电转换为直流电，并且可以根据需要调节直流电输出。
与从白炽灯泡更换为 CFL 或 LED 灯泡时获得的四倍因子相比，节省 20% 的电力并不算太多。对我来说，更大的教训是，工程师可以借鉴神经科学和行为科学的发现，以微调技术来满足我们的需求。
光学错觉由爱德华·H·阿德尔森提供
闪烁如何使灰色圆圈看起来更亮或更淡的演示。(c) Stephen L. Macknik & Susana Martinez-Conde, All Rights Reserved 1998, 2011