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        電影里的車輪為什么倒著轉(zhuǎn)?

        2020-06-30 17:06:29七君
        電腦報(bào) 2020年16期
        關(guān)鍵詞:頻閃輻條順時(shí)針

        七君

        看電影時(shí),經(jīng)常有小伙伴會(huì)發(fā)現(xiàn)這么一個(gè)Bug——向前行駛的車輪卻是“倒著”轉(zhuǎn)的。

        實(shí)際上,這并不是Bug,反而是拍攝了真車才會(huì)出現(xiàn)這種現(xiàn)象,它還有個(gè)專用名——“車輪效應(yīng)”(wagon-wheel effect),屬于頻閃效應(yīng)的一種。

        當(dāng)現(xiàn)實(shí)中的汽車高速行駛時(shí),我們的眼睛根本來不及捕捉車輪輻條的滾動(dòng),只能看到它們糊成一片。而電影畫面則是攝像機(jī)對(duì)現(xiàn)實(shí)畫面的捕捉,這個(gè)捕捉過程并不像我們看到的那樣連續(xù),攝像機(jī)更像是一個(gè)快速連拍的相機(jī),只要足夠快,就會(huì)讓我們的大腦反應(yīng)不過來,自動(dòng)把它們腦補(bǔ)成連續(xù)畫面,這就是“視覺暫留”現(xiàn)象。

        基于人類視覺的這一局限性,拍攝電影的攝像機(jī)通常設(shè)置為每秒拍攝24個(gè)畫面,也就是24幀/秒的幀率。所以我們?cè)陔娪爸锌吹降能囕喰D(zhuǎn)畫面已經(jīng)是“刪減”版了,僅由攝像機(jī)抽取的畫面組成。最終呈現(xiàn)的視覺效果則取決于攝像機(jī)的幀率、車輪的轉(zhuǎn)速以及輻條的排布方式。

        在示意圖中,小編將車輪的輻條簡化成均勻分布的4根,其中1根涂紅作為標(biāo)記物。輻條之間的夾角設(shè)為α,紅輻條順時(shí)針方向角度變化設(shè)為θ。

        假設(shè)這個(gè)車輪在順時(shí)針旋轉(zhuǎn),攝像機(jī)第一次捕捉到它的畫面在圖1位置,第二次在圖2位置,那么這個(gè)車輪旋轉(zhuǎn)過的角度應(yīng)該是n圈+θ(n為自然數(shù)),但在我們的眼睛看來,它就只是順時(shí)針旋轉(zhuǎn)了θ。同理,若旋轉(zhuǎn)角等于nα,如圖3位置(θ=α)時(shí),車輪看上去會(huì)是靜止不動(dòng)的。而在圖4中,θ角接近360°,可我們的大腦并不想費(fèi)勁地繞個(gè)大彎,于是便就近地認(rèn)為輻條是逆時(shí)針轉(zhuǎn)了360°-θ的小角度。

        總而言之,和我們做數(shù)學(xué)題時(shí)的邏輯分析不同,眼睛只管自己看到了什么,大腦也總是傾向于選擇最輕松的解讀方式。

        不僅是在攝像機(jī)中,在頻閃燈光中,比如日光燈(每秒閃爍100次左右)下也可觀察到類似現(xiàn)象。利用這些頻閃效應(yīng),還能制造出不少有趣的視錯(cuò)覺體驗(yàn),比如拍攝到靜止或者倒流的水流等。

        “車輪效應(yīng)”示意圖

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