Защо понякога колелата сякаш се въртят на обратно?

При определена скорост, въпреки че автомобилът се движи напред, сякаш колелата му не се движат или се въртят на обратно. Защо се случва тази оптическа илюзия?

Сигурно сте виждали това някъде, било то по телевизията или на живо – понякога колелото сякаш се върти против законите на динамиката и това може сериозно да ви озадачи.

Наблюдавайте как колелото се върти в нормална посока в началото на ускорението, но при достигане на определена скорост сякаш то е спряло или се върти на обратно. Какво се случва?

Илюзията е позната с името „ефект на колелото на каруца“, а всичко е свързано с функцията на човешкото око и начинът по който мозъкът интерпретира видяното. Окото е способно да разграничава до 200 кадъра в секунда (fps) що се отнася до обработка на светлината, но при движение нещата стоят по-различно. Според различни проучвания, човешкото око може да засича движение – като въртене на колело – с едва до 13 fps.

Въпреки че очите могат да засекат и по-голяма честота на кадрите, мозъкът обикновено може да обработва 10-15 изображения в секунда. Цифрите могат и да се увеличат след специфично обучение на мозъка и в зависимост от това коя част на окото докладва информацията.

По отношение на колелото на автомобила, трябва да се съсредоточим върху начина, по който спиците се движат спрямо степента ни за визуална обработка на данните. Да кажем, че колелото има четири спици, всяка на 90 градуса една към друга, като първата е вертикално разположена – на 12 часа. Ако колелото се завърти съвсем леко напред до позиция на първата спица на 2 часа до времето когато следващият кадър е обработен от мозъка – колелото ще се завърти леко напред по посоката на движение, както обикновено.

Ако обаче колелото се върти с такава скорост, че спицата достига интервал от 90 градуса (три, шест, девет и 12 часа) до времето когато следващият кадър е обработен, мозъкът ще бъде заблуден и ще смята, че колелото стои неподвижно, тъй като спиците ще изглеждат така сякаш са в своята оригинална позиция въпреки въртенето.

Илюзията за въртене на обратно се случва когато колелото достигне скорост при която спицата се завърта до позиция около 11 часа. Мозъкът ще стигне до заключението, че колелото се върти назад, и автоматично ще пресъздаде гладко движение на обратно докато сглобява изображенията.

Вместо мозъкът да интерпретира въртенето по часовниковата стрелка до 11 часа, той ще пресъздаде въртене обратно на часовниковата стрелка, чисто и просто поради недостатъчен капацитет за обработка.

Същото се случва и при заснемане на движещи се коли – ако камерата заснема 50 кадъра в секунда, а колелото се върти така, че да прави пълно завъртане за 1/50 части от секундата, то на кадрите сякаш колелото ще е неподвижно. Подобна илюзия се наблюдава и при перки на хеликоптер, витла на самолет и други въртящи се елементи.

Очите на човек са забележително нещо, но явно не винаги може да им се има вяра!

Източник: Car Throttle