BrainStuff:ecco perché le lame degli elicotteri possono sembrare strane in video HowStuffWorks

Un sospettato di furto è in fuga e le notizie locali stanno riproducendo il filmato di un elicottero della polizia che scruta le strade. Rivolgi tutta la tua attenzione allo schermo, volendo saperne di più, quando ti rendi conto che qualcosa sembra terribilmente strano. Le pale dell'elicottero sembrano ruotare... all'indietro?

Sorprendentemente, quello a cui stai assistendo non è poi così raro. Oggetti che ruotano velocemente come pale di elicotteri, eliche di aeroplani, ventilatori a soffitto e persino cerchioni di pneumatici per veicoli, tutto può sembrare strano in video e film, come spiega la conduttrice Lauren Vogelbaum nel video BrainStuff sopra. Potrebbero sembrare che ruotino all'indietro, girare troppo lentamente o, in rari casi, restando fermi o piegandosi ad angoli strani, tutto quando si gira effettivamente nella giusta direzione a una velocità normale.

Per comprendere questo effetto, devi sapere alcune cose prima. Film e video acquisiscono una serie di immagini fisse e le riproducono in rapida successione, che il nostro cervello interpreta come movimento. Quando entra in gioco l'illusione ottica, è molto probabilmente causato dal modo in cui gli oggetti vengono catturati, vale a dire le impostazioni sulla velocità dell'otturatore e sulla frequenza dei fotogrammi.

La velocità dell'otturatore è una misura di quanto tempo la fotocamera raccoglie la luce ogni volta che scatta una foto. Più a lungo la pellicola o la matrice di pixel digitali è esposta alla luce, più motion blur apparirà nell'immagine. Diciamo che sei un grande fan delle gare di lancio di coltelli e vuoi documentare le azioni dei concorrenti.

Diamo un'occhiata a questo con un po' di matematica veloce:se un lanciatore di coltelli lancia una lama a una velocità di 10 metri (32 piedi e 10 pollici) al secondo, e lo riprendi con una velocità dell'otturatore in cui l'otturatore della fotocamera è aperto per un quarto di secondo, il coltello percorrerà 2,5 metri (8 piedi e 2 pollici) mentre la fotocamera espone ogni fotogramma. Il risultato? Il coltello sembrerà una macchia sfocata nel video. Però, se spari allo stesso coltello alla stessa velocità, ma usa una velocità dell'otturatore di un millesimo di secondo, percorrerà solo un centimetro durante lo scatto di ciascuna foto. Il risultato finale? Riprese nitide e chiare di un (si spera) esperto lanciatore di coltelli.

Sfocatura, movimento all'indietro, curvatura ... ci sono un sacco di cose strane che accadono quando vengono filmate le lame rotanti. Caroline Vamnes/EyeEm/Getty Images

Questa stessa analogia con il lancio del coltello si applica alle lame rotanti, come ventilatori a soffitto o pale di elicotteri. Le lunghe esposizioni fanno apparire sfocate le pale dell'elicottero, mentre velocità dell'otturatore più elevate creeranno qualsiasi cosa, dai modelli dall'aspetto normale all'aspetto delle singole lame.

La frequenza fotogrammi al secondo (FPS) influisce anche sul modo in cui le immagini appaiono su film e video. Diamo un'altra occhiata a quelle pale di elicottero. Se le lame girano esattamente 24 volte al secondo, e scatti a 24 fotogrammi al secondo, l'acquisizione dell'immagine finale ritrarrà le lame che sembrano ferme. Questo perché le lame tornano nella posizione iniziale ogni volta che la fotocamera acquisisce un fotogramma.

Se l'FPS è impostato un po' più veloce della rotazione della lama, torneranno "quasi" alla posizione di partenza in ogni fotogramma, con un risultato finale che sembra girare all'indietro.

Le illusioni ottiche non si fermano qui, o. Qualche volta, le eliche e le pale degli elicotteri possono sembrare frammentate o piegate, soprattutto quando il movimento viene catturato digitalmente. Ciò è causato dal metodo di acquisizione dei pixel. La maggior parte delle fotocamere digitali non espone l'intero fotogramma contemporaneamente, ma invece campiona una singola riga di pixel alla volta in modo progressivo per riempire il fotogramma. Quando gli oggetti si muovono molto velocemente, questa tapparella cattura forme distorte.

Puoi provare a ricreare questo effetto da solo prendendo un video sul tuo telefono e facendo rapidamente una panoramica avanti e indietro. Se gli oggetti solidi sembrano piegati nel prodotto finale, la fotocamera del tuo telefono probabilmente utilizza una tapparella.

Ora è fantastico

Perché gli occhi delle persone in alcuni dipinti sembrano seguirti? Tutto nasce dal modo in cui viene creato un dipinto. Se l'ombra, luce e prospettiva sono giuste, si tratta di un'illusione ottica che dà la sensazione di essere osservati. non è vero, Monna Lisa?