Kodėl besisukantys ratlankiai sukasi atgal?

Daugelis žmonių pastebi, kad reklamoje ar filme rodomo automobilio besisukantys ratlankiai atrodo, kad sukasi atgal, nors automobilis aiškiai juda į priekį. Tai ypač pastebima, kai automobilis tik pradeda įsibėgėti arba sulėtinti. Ilgai fotografuojant automobilį, važiuojantį atviru greitkeliu, jo besisukantys ratlankiai gali net atrodyti sustingę ir pasisukti atgal. Iš tikrųjų veikia kelios skirtingos optinės iliuzijos, dėl kurių besisukantys ratlankiai sukasi atbuline eiga.

Egzistuoja esminis skirtumas tarp tikro judesio ir animacijos, naudojamos sukurti judesio iliuziją filme ar vaizdo įraše. Kai tikro automobilio ratai pradeda judėti į priekį, mūsų akys dažniausiai gali sekti atskirų stipinų judėjimą, kol automobilis pasiekia tam tikrą greitį ir jie tampa neryškūs. Po to mūsų akys gali pagauti tam tikrus stipinus tik tada, kai juos apšviečia išorinis šviesos šaltinis. Tai suteikia mūsų smegenims pakankamai informacijos, kad atpažintume tikrų besisukančių ratlankių judėjimą į priekį.

Tačiau animacija veikia kitu principu. Tikrasis automobilio judėjimas rodomas tik nejudančių vaizdų, judančių 24 ar galbūt 30 kadrų per sekundę greičiu. Mūsų akys mato tuos pačius besisukančius ratlankius, tačiau dabar informacija į smegenis patenka skirtingu greičiu. Jei individas kalba animuotų vaizdų serijoje, pasirodo kitoje padėtyje, smegenys tai interpretuoja kaip judantį tam tikra kryptimi. Jei kituose kadruose stipinas atrodo žemiau, mūsų proto akimis atrodys, kad jis juda atgal. Net jei tikrasis ratas aiškiai juda į priekį, atskiri besisukančio ratlankio stipinai gali judėti atbuline eiga.

Be to, kad smegenys interpretuoja judančius stipinus, mūsų akis gali apgauti optinė iliuzija, vadinama stroboskopiniu efektu. Stroboskopas yra prietaisas, kuris gali būti sukalibruotas taip, kad siųstų šviesos impulsus nustatytu greičiu per sekundę. Jei stroboskopo šviesa sufokusuota į greitai judantį objektą, pvz., besisukantį automobilio ratlankį, atskiri to objekto elementai gali stovėti vietoje, judėti pirmyn arba judėti atgal. Automobilio reklamoje išorinis šviesos šaltinis, pvz., saulė ar kino lempos, gali sukurti stroboskopinį efektą, nes apšviečiami atskiri stipinai. Nors tikrosios padangos aiškiai juda į priekį, stroboskopinis efektas gali sukurti judėjimo atgal iliuziją ar net visišką sustojimą, panašiai kaip šokėjai gali atrodyti nejudantys, kai juos apšviečia stroboskopinė lemputė.

Kai informacija yra ribota, smegenys dažnai daro prielaidas remdamosi tuo, ką žino. Besisukančių ratlankių atveju santykinė atskirų stipinų padėtis ir šviesos šaltinis, dėl kurio jie matomi, gali susijungti ir sukurti optinę judėjimo atgal iliuziją.