Подозреваемый в краже со взломом находится в бегах, а в местных новостях показывают кадры полицейского вертолета, сканирующего улицы. Вы обращаете все свое внимание на экран, желая узнать больше, когда понимаете, что что-то выглядит ужасно странно. Лопасти вертолета, кажется, вращаются назад?
Удивительно, но то, что вы видите, не такая уж редкость. Быстро вращающиеся объекты, такие как лопасти вертолета, пропеллеры самолетов, потолочные вентиляторы и даже диски автомобильных шин, могут выглядеть странно на видео и в кино, как объясняет ведущая Лорен Фогельбаум в видео BrainStuff выше. Может казаться, что они вращаются назад, вращаются слишком медленно или, в редких случаях, остаются неподвижными или сгибаются под странными углами - и все это, когда на самом деле они вращаются в правильном направлении с нормальной скоростью.
Чтобы понять этот эффект, вам нужно сначала узнать несколько вещей. Фильмы и видео захватывают серию неподвижных изображений и воспроизводят их в быстрой последовательности, которые наш мозг интерпретирует как движение. Когда в игру вступает оптическая иллюзия, она, скорее всего, вызвана способом захвата объектов, а именно настройками скорости затвора и частоты кадров.
Выдержка - это показатель того, как долго камера собирает свет каждый раз, когда делает снимок. Чем дольше пленка или цифровая матрица пикселей подвергается воздействию света, тем больше размытия в движении будет проявляться на изображении. Допустим, вы большой поклонник соревнований по метанию ножей и хотите задокументировать действия участников.
Давайте посмотрим на это с помощью небольшой быстрой математики: если один метатель ножей бросает лезвие со скоростью 10 метров (32 фута 10 дюймов) в секунду, и вы снимаете это с выдержкой, при которой затвор камеры открыт на четверть секунды, нож пройдет 2,5 метра (8 футов 2 дюйма), пока камера экспонирует каждый кадр. Результат? На видео нож будет выглядеть полосатым пятном. Однако, если вы выстрелите тем же ножом с той же скоростью, но с выдержкой в одну тысячную секунды, он будет перемещаться только на один сантиметр во время каждого снимка. Конечный результат? Четкие и четкие кадры (надеюсь) опытного метателя ножей.
Та же самая аналогия с метанием ножей применима к вращающимся лопастям, таким как потолочные вентиляторы или лопасти вертолета. При длительной выдержке лопасти вертолета выглядят размытыми, в то время как более короткие выдержки создают все, от обычных узоров до появления отдельных лопастей.
Частота кадров в секунду (FPS) также влияет на то, как изображения отображаются на пленке и видео. Давайте еще раз взглянем на эти вертолетные лопасти. Если лезвия вращаются ровно 24 раза в секунду, а вы снимаете со скоростью 24 кадра в секунду, на финальном снимке будут изображены лезвия, которые кажутся остановившимися. Это потому, что лезвия возвращаются в исходное положение каждый раз, когда камера захватывает кадр.
Если FPS установить немного быстрее, чем вращение лезвия, они будут "почти" возвращаться в исходное положение в каждом кадре, и конечный результат будет выглядеть так, как будто они вращаются назад.
На этом оптические иллюзии не заканчиваются. Иногда пропеллеры и лопасти вертолета могут выглядеть фрагментированными или изогнутыми, особенно если движение фиксируется в цифровом виде. Это вызвано методом захвата пикселей. Большинство цифровых камер не экспонируют весь кадр одновременно, а вместо этого сэмплируют одну строку пикселей за раз в прогрессивной манере, чтобы заполнить кадр. Когда объекты движутся очень быстро, этот скользящий затвор фиксирует искаженные формы.
Вы можете попытаться воссоздать этот эффект самостоятельно, сняв видео на телефон и быстро прокручивая его вперед и назад. Если в конечном продукте твердые объекты выглядят согнутыми, вероятно, в камере вашего телефона используется рольставни.
Вот это круто
Почему кажется, что глаза людей на некоторых картинах следуют за вами? Все зависит от способа создания картины. Если тень, свет и перспектива подобраны правильно, получается оптическая иллюзия, создающая ощущение, что за вами наблюдают. Не так ли, Мона Лиза?