相信一定有不少小伙伴们在平时看电影的时候都会发现一个这样的问题。那就是车子明明在向前行驶,可轱辘却在向后转。小编在很小的时候就注意到了这个问题,当时小编的想法是车子是不是根本没有在行驶,而是电脑绘制的。后来才知道这并不是什么特效bug。相反,如果你发现车轮在倒转,那么说明拍摄的时候车子真的在向前行驶。科研工作者们把这种现象称之为车轮效应。
车轮效应属于视觉现象,是频闪效应的一种。正常情况下,车子在高速行驶的过程当中,以我们的肉眼是无法捕捉到车轮辐条的滚动情况的。也就是我们平时看到的一片模糊。但是在电影的拍摄时情况却不一样,因为拍摄的时候捕捉画面的是摄影机而不是眼睛。摄影机跟我们的肉眼不太一样。我们其实可以把它看成是一个具有快速连拍功能的相机。只不过它在一秒内拍摄到的画面足够多,以至于我们的大脑根本反应不过来,于是便脑补成了连续的画面。这就是所谓的视觉暂留原理。
而一般如果一秒钟的连续画面超过24个,那么我们的眼睛就无法分辨。所以摄影机拍摄的真率只要高于24帧,那么我们看到的画面就是顺畅完整的。通过这个原理,我们在电影当中看到的车轮旋转画面其实是摄影机抽取的画面删减版。也就是由摄影机的拍摄帧率,以及车轮旋转的速度和车轮辐条的排列形式所构成的一个画面。
这个原理可以用简单的数学公式加以证明,因为太过于枯燥乏味,所以我们在这里不赘述。总的来说,就是跟我们解题思路具有严谨的逻辑性不同,我们的眼睛只管把看到的东西一股脑地丢给大脑。而我们的大脑在处理这些问题的时候,总是喜欢选择最省事的捷径。于是就会看到车轮倒转这种类似BUG的画面。说白了就是因为大脑的偷懒,导致我们看到了一些没有经过后期修复的画面。因为是屏闪效应,所以除了摄影机之外,在某些屏闪灯光的照射下也会出现类似的情况。比如说普通的日光灯如果每秒闪烁的次数超过100次,也会发生视觉错觉。
说完了汽车的轮子我们再来探讨一下生活当中另外一个会疯狂自转的小东西——陀螺。可能有不少人都玩过陀螺。不知道小伙伴们在玩陀螺的时候,有没有发现一个重要的现象,那就是每次当陀螺转到快要结束的时候,竟然会出现反向翻滚,倒滚几圈之后再停下。如果你注意过这种现象,那么你一定会非常的疑惑,为什么陀螺会自己反向翻滚呢?就算是因为旋转力慢慢的耗尽,那也应该是顺应惯性慢慢地停下才可以呀。那么这个翻滚是不是也像汽车的车轮一样,跟频闪扯上关系呢?
其实这种现象跟视觉错觉是没什么关系的。首先我们要说明的一点就是,这种现象的确会发生,但是发生的几率不是特别大。想要让陀螺倒转,首先需要陀螺本身的材质以及地面的材质,都达到一定的条件才可以。最关键的一点就是陀螺跟地面的材料最好都不要太过于光滑。这个时候陀螺在旋转过程当中,由于力的作用慢慢的减小,速度就会变慢,最终会导致失去平衡,旋转着以侧面倒向地面。
由于陀螺的侧面会接触地面,所以就陀螺本身来说与地面接触的面积就会猛然增大。而反过来地面相对于陀螺本身的摩擦力也会随之增加。不过这个摩擦力却是与陀螺旋转方向相反的。如果陀螺本身的自重无法克制这个摩擦力,那么它的旋转方向就会受到严重的阻碍。不仅如此陀螺在倒地的一瞬间,与地面的接触点还会产生一个相对于陀螺自身来说并不算小的形变力量。打个比方就好比说是一个弹力球被抛到了地上。而且陀螺本身形状的特点也会让自身朝反方向翻滚。不过即便如此,陀螺本身自转的方向还是不会改变的,这一点跟车轮有着质的区别。
哦对了,还有一种情况就是有的时候我们会从电影画面当中发现车辆在向前行驶,但车轮既没有像前转,也没有向后倒转而是静止。这种情况下我们可以计算出车辆的大概行驶速度。因为只有固定帧数的倍数,才可以让画面当中的车轮看起来是静止不动的。小伙伴们是不是觉得非常有意思呢?
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