Почему иногда кажется, что колеса быстро едущей вперед машины крутятся назад?

Любители автомобилей и фильмов, посвященных гоночному жанру, наверняка замечали, что когда на экране транспорт несется на большой скорости вперед, его диски могут вращаться в противоположную сторону. Подобная аномалия прослеживается, когда человек наблюдает за авто при свете ночных фонарей. Нетрудно догадаться, что это визуальный обман, и на самом деле колеса крутятся в том же направлении, куда едет машина. Но из-за чего возникает этот эффект?

Явление в кинематографе

Эффект обратного вращения дисков часто фигурирует в кинематографе. Его появление зависит от частоты кадров видеокамеры и скорости движения транспорта. Предположим, что камера пишет со стандартной частотой в 24 кадра в секунду. Получается, она фиксирует положение объекта каждые 41,6 миллисекунд. Теперь представим, что в этот момент снимается движущийся автомобиль.

Если частота вращения колес совпадает с интервалом между кадрами и равна 41,6 млс, то на видео диски будут неподвижны, т.к. каждый кадр будет фиксировать их в том же положении. Когда скорость авто быстрее, то на ролике колеса будут вращаться в том же направлении, куда движется автомобиль, но делать это не так быстро, как он. А если диски делают полный оборот медленнее, чем пауза между кадрами, то будет создаваться обманный эффект их движения в противоположную сторону. Просто кинокамера с каждым кадром будет фиксировать положение диска, который не успел совершить полный оборот.

Даже во время съемок масштабных погонь водители в целях безопасности редко развивают большую скорость, поэтому этот эффект часто появляется на экране.

Явление в жизни

Подобный эффект также можно наблюдать в ночное время, когда автомобиль проезжает под электрическими фонарями, освещающими дорогу. Их лампы работают с помощью принципа низкочастотной пульсации, испуская свет постоянными импульсами. Если внимательно посмотреть на включенный ночной фонарь, можно заметить, что его лампа быстро пульсирует, постоянно становясь то ярче, то тускнее.

И когда человек смотрит на объекты, освещенные их светом, его глаз фиксирует картинку только в момент очередного импульса, когда пучок света расходится в пространстве. Соответственно, здесь работает такой же принцип, как в кинематографе, только частоту кадров у кинокамеры заменяют световые пульсации фонарного столба.

Если Вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Почему иногда кажется, что колеса быстро едущей вперед машины крутятся назад?

23 мая 2011 года

Это результат стробоскопического эффекта

Возникает он вследствие инерции зрения: в сознании наблюдателя зрительный образ сохраняется некоторое время после того, как вызвавшая его картина исчезает. Чаще всего иллюзию неподвижных колес стремительно несущегося авто можно видеть в кино. Мы засекаем вращение колеса по движению наиболее заметных его деталей, прежде всего спиц (или их рельефной имитации на автомобильных колпаках). Кинолента запечатлевает действительность лишь в отдельные моменты, и при стандартной скорости на ней получается 24 изображения в секунду. Если в промежутке между кадрами колеса делают один или несколько полных оборотов, то стороннему наблюдателю будет казаться, что они стоят на месте. Если колеса будут делать чуть больше, чем один или несколько полных оборотов, то будет казаться, что они вращаются, но медленнее, чем движется автомобиль. Возможен и третий вариант: если колеса немного недотягивают до целого числа полных оборотов, то спицы «сдвигаются назад» и кажется, что колеса вращаются в обратном направлении. В реальной жизни это явление чаще всего можно наблюдать на вечерней улице, освещенной фонарями, имеющими низкочастотную пульсацию. Наш глаз фиксирует «кадр» только во время светового импульса.

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.

Почему колеса автомобиля «крутятся» в обратную сторону, когда он едет?

В данной статье мы постараемся найти ответ на вопрос почему колеса автомобиля крутятся в обратную сторону, когда он едет. Очевидным является тот факт, что направление вращения колес с увеличением скорости не меняется. Возникает вопрос, почему колеса автомобиля крутятся в обратную сторону, когда скорость движения увеличивается.

С ранних лет будущих автомобилистов мучает вопрос, с чем связано то, что колесные диски транспортного средства, движущегося в одном направлении, крутятся в обратную сторону. В этом возрасте данное явление придает еще больше волшебства, что усиливает желание оказаться на водительском сидении за рулем и лично управлять автомобилем.

Далеко не все родители могут найти ответ на этот вопрос для объяснения своему малышу. Максимум, что приходит на ум, это то, что на самом деле вращение происходит правильно, по часовой стрелке, это только впечатление такое создается. И хотелось бы объяснить ребенку, почему так происходит, но к сожалению, многим взрослым ответ не известен.

Начало движения

Во время старта и до тех пор, пока автомобиль не разовьет определенный скоростной режим, четко видно, что колеса вращаются в направлении движения. К тому моменту, когда автомобиль разогнался, наблюдающим со стороны начинает казаться, что колесные диски установлены в одном положении, после чего начали вращение в обратном направлении.

Это можно наблюдать как в живую, так и на видеозаписи. Этот факт становится причиной многочисленных дискуссий и обсуждений. При просмотре видеороликов одни утверждают, что причиной «обратного» вращения является разрешения камеры и съемочного оборудования. Это мнение ошибочно, так как мы уже упоминали выше, что данный факт можно увидеть не только на экране, но и в жизни.

Стробоскоп

Тайна «обратного» вращения заключается в эффекте стробоскопа. Искаженное восприятие вращающегося предмета заключается в оптическом обмане. Обуславливается это мерцанием света между спицами колесного диска и особенностями строения человеческих органов зрения.

На доступном для ребенка языке, объяснением является тот факт, что луч света попадает на спицу в одном и том же положении, что создает эффект ее фиксирования на одном месте. При эффекте обратного вращения – спица докручивается, а человеческий мозг расценивает это как вращение в обратном направлении.

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.