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映画で見る馬車の車輪が、なぜ時々動かないように見えるのでしょうか？この不思議な現象は何でしょうか？
多くの西部劇では、馬や牛に引かれた荷馬車が急いで通り過ぎるとき、荷馬車の車輪の動きが異常に静止しているように見えたり、実際の方向とは反対方向に回転しているように見えたりすることがあります。 「ワゴンホイール効果」または「ステージホイール効果」として知られるこの現象は、映画ファンと科学界の両方の注目を集めている錯覚です。
この効果の出現は主に時間エイリアシングによって引き起こされます。映画では、馬車の車輪の回転周波数とカメラのフレームレートの差により、観客は車輪の回転が実際の状況と一致していないと感じます。
馬車車輪効果の原因
ワゴンホイール効果は、視覚系に影響を及ぼすこの知覚速度の不連続性のため、映画で最もよく見られます。車輪が一定の速度で回転しているとき、映画のフレームレート（通常は1秒あたり24フレーム）が各時点の車輪の位置を捉えるのに十分でない場合、観客は車輪が一定の速度で静止していると誤解する。モーメントまたは反対方向に回転しています。方向回転。
たとえば、4 本スポークのホイールが通常は時計回りに回転するとします。カメラがスポークが 12 時の方向にある瞬間を撮影し、次にシャッターが開いたときにスポークが 3 時の方向にある場合、見る人は車輪が静止していると認識します。シャッターを再度開き、スポークが12時から11時30分の方向に動くと、逆回転の知覚が発生します。
ワゴンホイール効果は、ベータモーションと呼ばれる知覚特性に依存しています。観察者の目は、類似の物体が異なる時点で位置を変えるときに動きを認識します。これが、スポークホイールが動作中に混乱を引き起こす可能性が高い理由です。
連続光下でのワゴンホイール効果
研究により、ワゴンホイール効果は安定した光源下でも持続することがわかっています。これは、良好な条件下でも、人間の目の網膜の特定の領域の反応によって微妙な動きを感知できるためです。これにより、振動する鏡を使用したり、明るさが変動する光を見たりといった特定の条件下で、視聴者が錯覚を知覚することが可能になります。
学者のラッシュトンは、音を立てたり食べ物を噛んだりするなど、連続光の下で特定の動作を行うと、目の中の振動がフレームブレークに似た効果を生み出し、それが回転する物体に対する観客の知覚に影響を与えると提唱しました。
連続照明の理論について議論する
連続照明下でのワゴンホイール効果に対応して、Schouten は α、β、γ と呼ばれる 3 つの形式の主観的ちらつきを提案しました。これらの形式は応答の頻度に応じて変化し、静止からぼやけ、ほとんど目に見えない動きまでさまざまな効果を生み出します。
これらの場合、車輪は静止しているように見えますが、一部のスポークが他の固定部分を「横切っている」ように見え、この現象は人間の視覚処理に関するさらなる疑問を提起します。
潜在的な安全リスクワゴンホイール効果は、興味深い心理的視覚現象であるだけでなく、産業現場における安全上の懸念も引き起こします。特定の速度で回転する機械は、特定の照明条件下では静止しているように見え、オペレーターに危険をもたらす可能性があります。
多くの工場では、単相電源を使用する照明は避けるべきです。周波数によって生じるちらつきが、機器の動作を誤判断する原因となるからです。場合によっては、高周波制御照明やその他の技術的手段がこの錯覚の影響を軽減する効果的な方法となります。
結論ワゴンホイール効果は、心理学から工学技術まで、幅広い科学研究に影響を与えてきました。この現象をより深く理解できるだけでなく、それが日常生活に与える影響についてもより意識できるようになります。人間は、さまざまな視覚的および現実の環境において、回転する物体の実際の動きを完全かつ正確に知覚できるでしょうか?
