Почему кажется что диски крутятся в обратную сторону
Почему кажется, что колеса крутятся назад при движении вперед?
Если бросить взгляд на проезжающее рядом на высокой скорости авто, может показаться. Что колеса вращаются в обратном направлении, хотя такого в принципе быть не может. Частенько и дети задают родителям вопросы из разряда: «Машина еде вперед, а колеса назад крутятся. Почему?». Многие промычат что-то в духе царя из старого советского мультика: «Оптический обман зрения», в надежде, что этого вполне достаточно. В чем же на самом деле причина подобной «иллюзии»?
Когда автомобиль только начинает движение на малой скорости, колеса, как и положено, крутятся в одном направлении с ним. Но стоит ему только набрать солидную скорость, как наблюдателям начинает казаться, будто диски застыли или же вообще наплевали на все законы физики и решили крутиться в обратную сторону.
Якобы вращающиеся не в ту сторону колеса обычно порождают множество спорах на просторах всемирной паутины. Некоторые «эксперты» утверждают, что это еще один из трюков освещения, другие же авторитетно заявляют что все дело в видеокамере. Но ни одно из не является истиной.
На самом деле все объясняется стробоскопическим эффектом. И, да, это действительно обман зрения. Который, если быть точным, вызывается искаженным восприятием движения спиц диска колеса. Обусловлено это не только «мерцанием» элементов на свету, но и устройством нашей зрительной системы. Когда объект «подсвечивается», находясь на в одном положении, кажется, будто он не двигается, перемещается вперед — значит движение есть. А вот если скорость реального движения объекта очень высокая и «мерцание» происходит чаще, глаз не успевает зафиксировать прохождение объектом полного круга, начинает казаться, что вращение происходит в обратную сторону.
И подобный эффект мы можем наблюдать не только на дисках автомобиля. Если посмотреть на лопасти вертолета или вентилятора, тоже будет казаться, что они двигаются в обратную сторону.
Почему иногда нам кажется, что колёса автомобиля вращаются в обратную сторону
Объясняем, что это за странная оптическая иллюзия и почему она возникает
Стробоскопическим эффектом называют зрительную иллюзию, возникающую в кинематографе и телевидении в случаях, когда частота киносъёмки и проекции близка к частоте отображаемого процесса. В кинематографе такой эффект считается проявлением искажений первого рода. Полностью избавиться от него в кино и телевидении практически невозможно — можно лишь уменьшить его интенсивность увеличением частоты киносъёмки и проекции или увеличением выдержки, зависящей от угла раскрытия обтюратора.
Вследствие стробоскопического эффекта при вращении колеса на экране может казаться, что оно неподвижно или вращается в обратную сторону. Это происходит из-за того, что спицы колеса за время съёмки одиночного кадра проходят угол, примерно равный или незначительно меньший, чем угол между ними. А возникает этот эффект вследствие инерции нашего зрения: в сознании наблюдателя зрительный образ сохраняется ещё некоторое время после того, как вызвавшая его картина исчезает.
Мы замечаем вращение колеса по движению наиболее заметных его деталей – в зависимости от дизайна это могут быть спицы, отверстия или, на худой конец, их имитация на колпаках. Кинолента запечатлевает действительность лишь в отдельные моменты и при стандартной скорости на ней получается 24 изображения в секунду. Если в промежутке между кадрами колёса делают один или несколько полных оборотов, то наблюдателю будет казаться, что они стоят на месте.
А если колёса будут делать чуть больше, чем один или несколько полных оборотов, то при просмотре плёнки будет казаться, что они вращаются медленнее, чем движется автомобиль. Чаще всего встречается третий вариант, когда колёса немного недотягивают до целого числа полных оборотов — тогда спицы словно сдвигаются назад и на экране нам кажется, будто колёса вращаются и вовсе в обратном направлении.
Почему, когда машина едет вперед, кажется, что ее колеса крутятся назад
Многие уже в детстве терроризируют своих родителей вопросом, почему же у машины, которая едет вперед, колеса крутятся назад. Для ребенка, изучающего мир с неуемным любопытством из окна автомобиля, это настоящее волшебство. Тем более, что далеко не все взрослые могут удовлетворить интерес своего чада, регулярно подбрасывающего то неудобные, то слишком сложные задачки.
«Ну, вот такая вот зрительная иллюзия», — неуверенно промычит отец в надежде, что пытливому сыну этого «вразумительного» ответа будет вполне достаточно. И хотел бы он рассказать мальчишке, что именно происходит в тот момент, когда картинка перестает соответствовать реальности, да не может, потому как сам не знает. Так попробуем же разобраться в «пролеме», чтобы в следующий раз вы не попали впросак.
Когда автомобиль трогается с места, его колеса начинают «движение» вместе с ним — в том же направлении. Однако как только машина набирает более-менее высокую скорость, тому, кто наблюдает за ней со стороны, кажется, что диски замерли в одном положении или же «отправились» в обратную сторону вопреки всем законам физики. Подобное можно увидеть как воочию, так и на видеоролике.
Вращающиеся в обратную сторону колеса порождают оживленные дискуссии в интернете. Одни утверждают, что такой визуальный эффект возможен лишь при определенном освещении, другие уверены: свет может быть любой, а разгадка кроется в параметрах видеокамеры, которая снимала движущийся автомобиль.
На самом же деле ни то, ни другое предположение не является всецело корректным. Поскольку, как мы уже сказали, увидеть машину с «гуляющими» колесами можно не только по телевизору, но и вживую. Не только при искусственном, но и при дневном свете.
Что будет, если в мотор вместо бензина АИ-92 залить АИ-100
Зачем водители открывают окна, когда в машине есть кондиционер
РЕШЕНИЕ
Все дело в стробоскопическом эффекте. И да, это ни что иное, как оптический обман зрения, возникающий при искаженном восприятии движущихся предметов: в нашем случае — колес автомобиля, а точнее — спиц колесного диска. Обусловлен он как «мерцающим» освещением, так и рядом биологических факторов, в частности, строением зрительной системы человека.
Если говорить простым языком, то когда спица диска подсвечивается солнечным лучом или придорожным фонарем в одном и том же положении, нам кажется, будто она замерла. Между вспышками проходит чуть больше времени? Значит точка, за которой следит наш глаз, успевает сделать полный оборот и «проехать» еще немного вперед — мы видим, что колесо «движется» в одном направлении с машиной (схема «а»). Мерцания, напротив, происходят чаще? Пожалуйста: диск как бы не «докручивается», и мозг воспринимает это как обратное вращение (схема «б»).
…Кстати сказать, подобный эффект можно наблюдать не только, глядя на колесные диски автомобиля. Точно так же наш орган зрения воспринимает, скажем, лопасти вентилятора или вертолета.