汽車為什麼高速行駛時車輪看起來好像倒轉

2022-03-25 04:53:35 字數 4754 閱讀 6878

1樓:匿名使用者

當車輪跑起來,跑快了,會感覺車輪子是向後轉,就是因為車的轉速達到了一個值,使上一刻的暫留影象與下一刻的之間的距離明顯小於兩跟輻條間的距離,造成了一種視覺假象。這涉及到一個光學概念的問題——視覺停留。

一、視覺停留的定義

視覺暫留現象是光對視網膜所產生的視覺在光停止作用後,仍保留一段時間的現象,其具體應用是電影的拍攝和放映。原因是由視神經的反應速度造成的。是動畫、電影等視覺**形成和傳播的根據。

 視覺實際上是靠眼睛的晶狀體成像,感光細胞感光,並且將光訊號轉換為神經電流,傳回大腦引起人體視覺。感光細胞的感光是靠一些感光色素,感光色素的形成是需要一定時間的,這就形成了視覺暫停的機理。

二、車輪反轉的原理

比如用輪胎打氣的氣嘴作為標記,假定你看到的第一個畫面是氣嘴在12點方位,如果在0.08秒後轉動到了1點鐘方位,那大腦接受到的第二幅畫面就是氣嘴在1點的位置,接下來在2點...3點...

所以連起來感覺中就是倒退的。

三、如果還不明白的話,在就拿相機和時鐘來舉不太恰當的例子。一個只有時針,可以顯示12種不同時刻。每12小時拍一次,我們會發現時間停止了;每6小時拍一次,會不能知道時鐘是正時針旋轉還是逆時針旋轉;每3小時拍一次,仍然不知道拍了1次是過了3小時,還是過了15個小時。

2樓:匿名使用者

人們的眼睛看到物體時,反映到視網膜上有一個停頓的時間,高速旋轉的車輪,人眼是看不清的。當旋轉的速率和人的眼睛視覺頻率一致時,我們看到的車輪好像是靜止的;當轉速高於視覺頻率時,車輪向前轉;當轉速低於視覺頻率時,車輪就是向後旋轉了。

視覺暫留的現象,人眼的視網膜從成像到大腦有反應也是需要時間的,大概是物像停留時間大概是0.1秒左右,所以如果物體的往返週期稍大於這個時間就會看倒轉。另一個例子是,日常用交流電的頻率是50hz,週期0.

02s,所以就看不到白熾燈在閃爍。

3樓:匿名使用者

在自然光線下,直接用肉眼觀察旋轉的車輪,不會產生錯覺。

只有在類似日光燈這樣閃爍發光的光線下,才會出現樓主說的現象。

要想說明這個問題,不妨以車輪上一點為例,來說明:假設輪胎朝左轉。

當燈光第一次閃亮(攝像機開始拍攝第一幅畫面,下同)時,假設輪胎上的一點a位於最上部;

當燈光第二次閃亮時,輪胎差一點轉了一圈,即a差一點回到原處,a位於第一次看到的位置右面一點,此時看起來好像是a往右面移動了一點;

燈光繼續閃亮,每一次的a組成一幅連續的畫面(就像動畫),肉眼看起來輪胎就在往右轉了。

如果輪胎轉得比較快,燈光第二次閃亮時,a轉了一圈位於原始位置左邊一點點,此時看起來a向左移動了一點;

燈光連續閃亮的結果就是實際上快速旋轉的輪胎,看起來轉動得非常緩慢。

上面舉的例子,應該不僅僅侷限於轉了一圈多一點,或者是差一點一圈的時候,不管轉多少圈,只要相鄰兩次閃光時a的位置符合上述情況,人眼就會產生錯覺。

攝像機中看到電腦螢幕一閃一閃的,甚至有時是一條上下移動的黑帶,道理與上面類似。不管此時的a點是掃描線而已。我們看到的黑帶,實際上是兩個畫面之間的空隙。

汽車開得快時,車輪為什麼看上去像是倒著轉?

4樓:然然69260麓乃

我有這種感覺,是錯覺。 簡單說: 人觀察物體具有視覺停頓。

大概是1/24 s。如果輪子在1/24s內轉了1圈不到,輪子看起來是向後轉,但如果在1/24s內轉了1圈多,則看起來是緩慢的向前轉。 詳細說:

這種錯覺是這樣奇怪,不管是誰,第一次看到的時候都會感到莫名其妙。原因是這樣的。你順著柵欄走,透過柵欄上的縫看車輪旋轉的時候,你一定不能連續地看見那些輪輻,而要隔開一定的時間看到它們一次。

因為柵欄上的木板每隔一定的時間要隔斷你的視線一次。電影片顯示給你的車輪的像也是不連續的,而是隔著一定的時間(每秒24張畫面)的。 這裡可能發生三種情況,讓我們逐個地來研究。

第一種可能的情況是,在視線被隔斷的時間裡,車輪來得及轉完整數的留數——這整數是多少,是2或是20都沒有關係,只要是整數就行。這時候車輪的那些輻條在畫面上的位置同它們在前一張畫面上的位置完全相同。在下一個時間間隔裡,車輪又轉了整數的圈數(因為時間間隔的長短和汽車的速度都是不變的),於是輪輻的位置還是同以前一樣。

我們所看到的輪輻自始至終都在同一種位置上,因此會得出這車輪根本不在轉動的結論。 第二種可能的情況是,車輪在每一個時間間隔裡,不但來得及轉完整數的圈數,並且還轉了不大的小半轉。看到這種變換著的畫面的時候,我們不會想到這裡還有整數的圈數,而只看見車輪在慢慢地轉(每次只轉1周的一小部分)。

結果我們就覺得汽車雖然走得很快,車輪卻轉得慢極了。 第三種可能的情況是,在兩次攝影的時間間隔裡,車輪來不及轉完整一圈,離一整圈還差一小部分(例如它只轉了315°)。這時候,任何一條輪輻看來都好像在朝著相反的方向轉了。

這種錯覺會一直持續下去,直到車輪改變它的旋轉速度為止。在我們這個解釋裡,還應當做一些補充。在第一種情況裡,為了簡單起見,我們曾經說到車輪轉了整數的留數;可是車輪上的每根輻條都是相同的,所以只要讓車輪轉完整數個的輪輻間空隙數也就足夠了。

這一點在另外兩種情況裡也同樣適用。還可能發生另外一種情況。 如果在輪緣上做上記號,而所有的輪輻都是同一個樣子的,那末有時候我們就會看到輪緣在朝著一個方向轉,輪輻在朝著另一個方向轉!

可是如果在輪輻上做上記號,那末這些輪輻可能朝著同記號轉的方向相反的方向轉,記號好像會從一個輪輻跳到另一個輪輻上去。 如果在電影片上拍攝的是普通場面,這種錯覺對於人們認論事物的真相還很少妨礙。可是如果想在銀幕上解釋某一種機件激作用,那末這個錯覺就會產生嚴重的誤解,甚至會把機器的工作完全顛倒過來。

仔細的觀眾在銀幕上看到在飛速前進的汽車的車輪好像不動的時候,在數了輪輻的數目以後,就很容易斷定車輪每秒鐘大約轉多少圈。電影片通過放映機頭的速度,一般都是每秒鐘24張畫面。如果汽車輪的輻條有12根,那末這車輪在每秒鐘裡旋轉的圈數就等於24÷12=2,或者在1/2秒裡轉1整圈。

不過這是最少的圈數,它可以是這個數目的整數倍數(2倍,3倍等等)。 如果再把車輪的直徑估計出來,就可以算出汽車的前進速度了。例如,如果汽車的輪子的直徑是80釐米,那末在這裡,汽車的速度大約是18公里每小時,或36公里每小時,或54公里每小時等等。

剛才看到的錯覺,技術上就利用來計算旋轉得很快的軸的圈數。讓我們把這個方法所根據的原理解釋一下。交流電的電燈的光,實際上不是穩定的,而是每隔1/100秒要變弱一下,不過在普通的條件下我們是看不出這種光的閃爍的。

現在讓我們設想。我們是在用這種光照射圖290裡所畫的那種轉盤。如果這轉盤會在1/100秒的時間裡轉1/4周,那就會發生一種意外的情況:

我們看不到在普通情況下所看見的均勻的灰色圓盤,卻要看到黑的扇形和白的扇形相間著,好像圓盤是不動的似的。 這種現象的原因,我想讀者研究了汽車輪子的錯覺以後,一定會明白。至於怎樣利用這種現象來計算旋轉軸圈數,自然也是很容易想到的。

5樓:安少

簡單的說就是視覺誤差。 當葉片旋轉的頻率=你的視覺間隔時,你就看起來卻有一種反方向緩慢旋轉的錯覺。舉個例子來說:

你在看一個人繞操場跑步,你第一眼看到他時,他在位置a,然後你閉了下眼,再睜開時,發現他在a的後面一點,你以為他後退了,實際上他已經快跑完一圈了。

6樓:free聰哥

是視覺暫留現象。

車輪在汽車高速行駛時,車輪上的點打個比方象在圓形操場上跑步的人,第一時間比如在起點,而人眼下次反應的影象在起點後,其實是已經跑了接近一圈,連續起來就象人在倒退。也可以做簡單的試驗在圓盤上畫一個明顯的黑點,改變轉動圓盤的速度,可以看到類似順時針逆時針\順時針的變化。

視覺暫留現象是光對視網膜所產生的視覺在光停止作用後,仍保留一段時間的現象,其具體應用是電影的拍攝和放映。原因是由視神經的反應速度造成的。是動畫、電影等視覺**形成和傳播的根據。

 視覺實際上是靠眼睛的晶狀體成像,感光細胞感光,並且將光訊號轉換為神經電流,傳回大腦引起人體視覺。感光細胞的感光是靠一些感光色素,感光色素的形成是需要一定時間的,這就形成了視覺暫停的機理。

為什麼有的車行駛過程中車輪看起來像是向後轉

7樓:哥哥有練過

這是「頻率效應」,只有在電影電視上,或是夜間交流燈光下才會出現這種現象,當車輪頻率和光線頻率相等時,你會看到車輪停止轉動了,當車輪頻率高於光線頻率時你才會看到車輪倒轉,這種現象最容易在電影中看到,這是拍攝速度造成的,早期電影拍攝速度是每秒16幀圖象,汽車不用開的很快就可以看到輪子倒轉現象,所以早期電影看上去畫面不是很連貫,就象動畫片似的,例如電影《卓別林》;後來拍攝速度提高了,畫面動作也就連貫了,現在有的電視是採用數碼拍攝,這種現象就不容易看到了,是視覺暫留現象.

車輪在汽車高速行駛時,車輪上的點打個比方象在圓形操場上跑步的人

第一時間比如在起點,而人眼下次反應的影象在起點後,其實是已經跑了接近一圈,連續起來就象人在倒退

也可以做簡單的試驗在圓盤上畫一個明顯的黑點

改變轉動圓盤的速度,可以看到類似順時針逆時針\順時針的變化

這種現象叫差拍。發生的條件是影像是不連續的;物體有圓周上的標記。比如在電視裡看有輪輻的汽車輪子,在日光燈下看電風扇的葉片等。

如果電視每一幀拍的汽車輪子轉動的角度正好輪輻轉到同一位置,你看的時候感覺輪子沒有轉動。如果輪輻轉到同一位置多一點,你看的時候感覺輪子只轉動了一點(其實輪子可能已轉了n圈再多一點)。同樣如果輪輻轉到同一位置少一點,你看的時候感覺輪子在倒轉了。

要驗證這種差拍現象,只需在晚上日光燈下開停電風扇,就可以看到有葉片一會正轉,一會反轉的錯覺。

這種差拍現象,技術上用來製造測定高速轉動裝置轉速的儀器。

8樓:

因為人的眼有視覺延遲

視覺暫留時間是0.1s

也就是說當車輪轉的週期是0.1s的情況下看起來是不轉的!

若稍大於0.1s看起來就是倒轉!

稍小於0.1s看起來是向前轉得很慢!

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