Warum scheinen sich die Kutschenräder, die man in Filmen sieht, manchmal zu bewegen? Was für ein mysteriöses Phänomen ist das?

Wenn in vielen Westernfilmen eine Pferdekutsche oder ein Ochsenkarren schnell vorbeifährt, scheint die Drehung der Kutschenräder manchmal ungewöhnlich ruhig zu sein, oder sogar die Drehrichtung scheint entgegengesetzt zu ihrer tatsächlichen Drehrichtung zu sein. Dieses als „Wagenradeffekt“ oder „Bühnenradeffekt“ bekannte Phänomen ist eine optische Täuschung, die die Aufmerksamkeit des Kinopublikums und der wissenschaftlichen Gemeinschaft auf sich gezogen hat.

Dieser Effekt tritt hauptsächlich aufgrund von Zeitaliasing auf. Im Film wird der Unterschied zwischen der Drehfrequenz der Wagenräder und der Bildrate der Kamera dem Publikum das Gefühl geben, dass die Drehung der Räder nicht der tatsächlichen Situation entspricht.

Ursachen des Wagon Wheel-Effekts

Der Wagenradeffekt erscheint im Film am häufigsten als Unterbrechung der Wahrnehmungsgeschwindigkeit, die das visuelle System trifft. Wenn sich das Rad mit einer bestimmten Geschwindigkeit dreht und die Bildrate des Films (normalerweise 24 Bilder pro Sekunde) nicht ausreicht, um die Position des Rades zu jedem Zeitpunkt zu erfassen, wird das Publikum fälschlicherweise denken, dass das Rad zu einem bestimmten Zeitpunkt stillsteht Moment oder umgekehrt.

Stellen Sie sich zum Beispiel ein Vierspeichenrad vor, das sich normalerweise im Uhrzeigersinn dreht. Sobald sich eine Speiche in dem von der Kamera erfassten Moment auf 12 Uhr und beim nächsten Öffnen des Verschlusses auf 3 Uhr befindet, hat der Betrachter das Gefühl, dass das Rad stillsteht. Wird der Verschluss erneut geöffnet und drehen sich die Speichen auf 11:30 Uhr auf 12 Uhr, kommt es zu einer umgekehrten Rotationswahrnehmung.

Hinter dem Wagenradeffekt verbirgt sich eine Wahrnehmungseigenschaft namens „Beta-Bewegung“. Die Augen des Betrachters nehmen Bewegungen als Reaktion auf Positionsänderungen ähnlicher Objekte zu unterschiedlichen Zeitpunkten wahr, was erklärt, warum Speichenräder bei Bewegung eher zu Verwirrung führen.

Wagenradeffekt bei Dauerlicht

Untersuchungen zeigen, dass der Wagenradeffekt auch bei stabilen Lichtquellen bestehen bleibt. Denn selbst unter guten Bedingungen können subtile Bewegungen durch Reaktionen in bestimmten Bereichen der Netzhaut im menschlichen Auge wahrgenommen werden. Dies ermöglicht es dem Betrachter, unter bestimmten Bedingungen, wie etwa bei der Verwendung eines vibrierenden Spiegels oder beim Betrachten von Lichtern mit schwankender Helligkeit, dennoch Wahrnehmungstäuschungen zu erleben.

Der Gelehrte Rushton schlug vor, dass, wenn wir bestimmte Aktionen unter Dauerlicht ausführen, wie zum Beispiel Geräusche machen oder Essen kauen, Vibrationen im Inneren der Augen einen Effekt hervorrufen können, der einem Bildbrechen ähnelt, was wiederum die Wahrnehmung rotierender Objekte durch das Publikum beeinflusst.

Diskutieren Sie die Theorie der kontinuierlichen Beleuchtung

Für den Kutschenradeffekt bei kontinuierlicher Beleuchtung schlug Schouten drei Formen subjektiven Flimmerns vor, die als α, β und γ bezeichnet werden. Diese Formen variieren je nach Häufigkeit der Reaktion, was zu Effekten führt, die von Stille über Unschärfe bis hin zu fast unsichtbarer Bewegung reichen.

In diesen Fällen scheint das Rad stationär zu sein, aber einige Speichen scheinen sich über andere feste Teile zu „kreuzen“, ein Phänomen, das weitere Fragen zur menschlichen visuellen Verarbeitung aufwirft.

Potenzielle Sicherheitsrisiken

Der Wagenradeffekt ist nicht nur ein interessantes psychovisuelles Phänomen, er wirft auch Sicherheitsbedenken in industriellen Umgebungen auf. Rotierende Maschinen können bei bestimmten Geschwindigkeiten unter besonderen Lichtverhältnissen den Eindruck erwecken, stillzustehen, was eine Gefahr für den Bediener darstellt.

Viele Fabriken sollten die Verwendung von einphasigem Strom für die Beleuchtung vermeiden, da das durch die Frequenz verursachte Flimmern zu Fehleinschätzungen beim Gerätebetrieb führen kann. In einigen Fällen sind hochfrequenzgesteuerte Beleuchtung und andere technische Mittel wirksame Methoden, um die Auswirkungen dieser Illusion zu verringern.

Schlussfolgerung

Der Wagenradeffekt hat zahlreiche wissenschaftliche Studien inspiriert, die von der Psychologie bis zum Ingenieurwesen reichen. Wir können dieses Phänomen nicht nur besser verstehen, sondern auch seine Auswirkungen auf unser tägliches Leben erkennen. Können Menschen die wahren Bewegungen rotierender Objekte in zahlreichen visuellen und praktischen Umgebungen vollständig und genau wahrnehmen?

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