¿Por qué las ruedas de los coches parecen girar hacia atrás?…

"No se trata de un fenómeno óptico, nuestro cerebro no nos engaña en ese sentido. La razón de este fenómeno tiene más que ver con la diferencia entre lo analógico y lo digital. Este fenómeno se da en las imágenes en video digital, en los …

¿Por qué las ruedas de los coches parecen girar hacia atrás?…

No se trata de un fenómeno óptico, nuestro cerebro no nos engaña en ese sentido. La razón de este fenómeno tiene más que ver con la diferencia entre lo analógico y lo digital.
Este fenómeno se da en las imágenes en video digital, en los que el…

me cayo en un examen de tratamiento digital de señales!!!!!!!!

Este efecto no pasa solo en video “digital”. Pasa en video “analogico” porque el video analogico o tradicional es digital en el tiempo (funciona a fotogramas, osea pasos digitales), es analogico solo en como guarda la información de cada fotograma.

Además no solo pasa en el video, pasa en directo. Y esto es porque la retina y los nervios ópticos forman un sistema que trabaja de manera digital en el tiempo. Es decir, el ojo también funciona fotograma a fotograma.

Esto pasa siempre, no solo en video digital. Comprobadlo.

Muy buen artículo, bien explicado y muy claro, buen fichaje el de Iván ;)

Este fenómeno pasa en la vida real, y en la vida real es un efecto óptico.

Pues debo ser el hombre biónico con un ojo digital, porque yo lo veo en la vida real también.

Mezclas churros con merinas. Nyquist no determina el número de fotogramas por segundo del video.Y como apunta hugo da igual que sea analógico o digital, pues analógicamente también existe un número determinado de fotogramas por segundo, lo único que difiere (simplificando) es la forma de almacenar la información visual, almacenar cada fotograma, bien con señales aanlógicas o digitales. Se elegieron 25 fotogramas por segundo porque el ojo humano percibe en ese caso las imágenes como un movimiento continuo. ¿Cuales la frecuencia límite para el ojo humano de variación del movimiento de situaciones reales que es capaz de observar? Pues depende, y como valor aceptable (ten en cuenta las limitaciones tecnológicas de los primero años del cine o televisión) esos 25 fotogramas son válidos. Pero si tuvieramos que determinar la frecuencia máxima de percepción visual sería mucho más complejo. El tamaño del objeto, el color, las condiciones de luminosidad…En este caso, (el del coche) el tamaño de los radios también entraría en la ecuación, y como gira más rápido de lo que la vista humana es capaz de percibir, se darían las circunstacias para, como has explicado muy bien con el ejemplo de los números, ver la rueda girar al revés. Pero sólamente a ciertas velocidades, porque en múltiplos de esa frecuencia límite, particular del caso, seguiriamos viendo la rueda girar en sentido correcto (no os ha pasado que la veis girar al revés, pero según aumenta la velocidad recupera el sentido de giro?).
Otra cosa diferente es el sonido, que en este caso si se muestrea a más de 40Khz porque la frecuencia máxima que es capaz de percibir el oido humano (en un caso muy favorable) es 20 Khz (la media suele estar en 16Khz), y las condiciones son mucho más acotables (frecuencia y nivel de presión), según el teorema de Nyquist. Sonido percibido, no la voz humana (producimos sonido en un rango menor de frecuencias).

[...] interesante artículo en HacheMuda en la que se explica la razón física de que veamos a veces cómo las ruedas de los coches giran [...]

Fantástico artículo!! Felicidades!!!!

Aunque hay errores, la explicación es más o menos válida. En efecto, como dicen en los comentarios, el número de fotogramas por segundo se decide para que exista sensación de movimiento (unos 25 fotogramas por segundo) y para superar la zona de flicker en la que la percepción es bastante molesta, porque se ve una luz que titila y brilla más de la cuenta. Para evitarlo se muestrea más rápido: en el cine se toman 24 fotogramas, pero cada fotograma se muestra 2 veces. En televisión se muestran unos 25-30 “fotogramas”, pero se inventó el entrelazado (un cuadro está formado por dos campos) para refrescar la pantalla más veces por segundo. Y todo esto que he explicado es un proceso totalmente ANALOGICO. No hay que confundir un sistema discreto (o uno continuo muestreado) con uno digital.
Con más rigor, deberías decir que para mostrar un movimiento con una frecuencia X, deberemos muestrear AL MENOS al doble de frecuencia, para que no se produzca ’sampleo’.

Desde luego, aunque tu explicación no es 100% correcta, es mucho mejor que la de un profesor que dijo en clase que si veiamos que la rueda de Alonso iba hacia atrás era porque estaba decelerando…

me corrijo a mi mismo: si muestreamos al doble de frecuencia, lo que garantizamos es que no se produce ALIASING o SOLAPAMIENTO de los espectros en frecuencia. El sampleo solo aparece con determinadas frecuencias de muestreo, aunque con algunas en las que habría aliasing no se produce. Se ve claramente en tus ejemplos con números.

Ah, y una cosa más, un MP3 de baja calidad puede conseguirse con poca frecuencia de muestreo o con pocos bits por muestra. Los dos producen mala percepción, uno porque no se escuchan los agudos (se escucha como debajo de agua, todo grave) y otro porque se incrementa el error de cuantización al DIGITALIZAR la señal MUESTREADA. Que no es lo mismo ;-)

En directo solo pasa si la iluminación es con corriente alterna. Hacer la prueba es facil, por ejemplo un ventilador en una habitación cerrada con la luz encendida dará sensación de girar hacia atrás, girar despacio….dependiendo de la velocidad.
Ahora apagamos la luz y abrimos la persiana o encendemos una linterna y ya no sucede el efecto, ni con la luz del día ni con la linterna que es de corriente continua.

[...] información en HacheMuda.com Artículos relacionados: Tyrrel P34: el Formula 1 con seis ruedasEvitar morir por un rayo dentro [...]

Cuando es un coche en carretera solo pasa por la noche cuando la luz es de las farolas, durante el día nunca.

Yo lo he visto a plena luz del dia en un coche en vivo y en directo
¿Tengo superpoderes?

Te voy a grabar un vídeo de una movida que va relacionada con este post y mola mucho.

Espero que se vea con nitidez.

Saludos

[...] Lean el articulo en hmuda [...]

interesantisima entrada, gracias por el curro.

He loko , no te zarpes. Rescatate un poco y dejalo al chabon que iso una nota re buena. Saludos a la vagancia. Eselente arctiluco.

Me parece interesante este articulo, pero me gustaria saber, ¿Cual es la Diferencia entre el Muestreo de una imagen en el cine y el muestreo de una imangen en la televisión?…

VERDAD = CIENCIA

El efecto “Wagon-wheel” (efecto rueda de coche) también conocido como “Efecto estroboscópico” es una ilusión óptica en el que los radiales (rayos) de una rueda aparentemente rotan en un sentido distinto al de la propia rueda : puede parecer que rota más lentamente, que se queda quieta e incluso que va en dirección opuesta. Este último efecto visual a veces es denominado como “Efecto de Rotación inversa.”

El efecto “Rueda de coche” ocurre frecuentemente en el cine o en la televisión: Planos en movimiento de ruedas en carruajes, trenes, o coches ; y en general ocurrirá lo mismo en cualquier grabación de un sistema de superficies radiales girando rápidamente ( aspavientos, ventiladores, hélices de helicópteros etc).También vemos este efecto cuando iluminamos con luz parpadeante una rueda que gira. A todo este tipo de efectos se les suele llamar Efectos Estroboscópicos y ocurren debido al fenómeno del Aliasing Temporal.

El Aliasing Temporal es una “particularización óptica” del fenómeno de Aliasing, que es es el efecto que causa que señales continuas sufran una “distorsión espectral” cuando se les muestrea digitalmente ( precisamente el Teorema de Nyquist se formula para evitar dicho efecto).Concretamente el Aliasing Temporal ocurre en dos situaciones con caracter físico similar : a) La representación de la imagen en movimiento se realiza mediante muestras temporalmente cercanas obtenidas mediante un “capturador de luz” b) El objeto gira con una frecuencia del orden de la frecuencia de muestreo del “Capturador”. El capturador sería una cámara de video analógico, digital o de película de cine. En cualquiera de ellas se define un número de imágenes por segundo.

Aquí tienen un ejemplo :

http://www.youtube.com/watch?v=DFCsFTnW5y4

Por último decir que EXISTE UNA VERSIÓN DEL EFECTO RUEDA DE COCHE BAJO CONDICIONES DE LUZ CONTINUA. Esta variante ha sido analizada teóricamente y estudiada empíricamente bajo distintas circunstancias, por distintos investigadores y en distintos lugares.
Las conclusiones alcanzadas apuntan a distintas causas según el entorno donde ocurra el fenómeno. Entre ellas están :

-La orientación de las tuercas en las llantas de coches.
-La incidencia de cualquier luz intermitente. Si de día, el reflejo de otros neumáticos que giran a distinta velocidad. Si de noche, la luz del alumbrado público, que al igual que el alumbrado doméstico es alimentada por la red de 50 o 60 Hz.
-Cualquier vibración en la cabeza que pueda provocar que nuestra visión sobre un punto fijo no se mantenga estable.De modo que se creen condiciones del efecto estroboscópico en la retina.

Nota: Si las llantas del vehículo son del tipo “Spinner” entonces lo que se ve no es un efecto óptico.

Extraído de :
http://en.wikipedia.org/wiki/Wagon-wheel_effect

Cuyas fuentes son :

1. ^ Finlay, D. J., Dodwell, P. C., & Caelli, T. M. (1984). “The wagon-wheel effect.”. Perception 13: 237-248.
2. ^ Finlay D, Dodwell P (1987). “Speed of apparent motion and the wagon-wheel effect.”. Percept Psychophys 41 (1): 29-34. PMID 3822741.
3. ^ Rushton W (1967). “Effect of humming on vision.”. Nature 216 (121): 1173-5. PMID 4294734.
4. ^ Schouten, J. F. (1967). Subjective stroboscopy and a model of visual movement detectors. In I. Wathen-Dunn (Ed.), Models for the perception of speech and visual form (pp. 44-55). Cambridge MA: MIT Press.
5. ^ Purves D, Paydarfar J, Andrews T (1996). “The wagon wheel illusion in movies and reality.”. Proc Natl Acad Sci U S A 93 (8): 3693-7. PMID 8622999.
6. ^ Kline K, Holcombe A, Eagleman D (2004). “Illusory motion reversal is caused by rivalry, not by perceptual snapshots of the visual field.”. Vision Res 44 (23): 2653-8. PMID 15358060.
7. ^ Kline K, Holcombe A, Eagleman D (2006). “Illusory motion reversal does not imply discrete processing: Reply to Rojas et al.”. Vision Res 46 (6-7): 1158-9. PMID 16199075.
8. ^ Rojas D, Carmona-Fontaine C, Lopez-Calderon J, Aboitiz F (2006). “Do discreteness and rivalry coexist in illusory motion reversals?”. Vision Res 46 (6-7): 1155-7; author reply 1158-9. PMID 16139861.

Gracias M.

Excelente ejemplo del fenomeno aliasing, seguro me servira muchisimo en mi parcial de analisis discreto de fourier
Gracias!!

A ver si lo he entendido bien: Para una película con 25 fotogramas por segundo, y una rueda aproximada de carro de 1.4 m, la velocidad a partir de la cual yo percibo que las ruedas giran al reves sería aprox. de 12.5 km/h ?