빠르게 회전이 되면 왜 오히려 반대로 도는 것 같이 보이나요?

Question

선풍기의 날개나 달리는 자동차의 휠 부분 등 빠르게 회전하고 있는 것을 보고 있으면 원래 돌고 있는 방향과 반대로 도는 것처럼 보일 때가 있는데 이건 단순 착시 현상인가요? 아니면 다른 이유가 있는걸까요?

Answer 1

안녕하세요. 김재현 전문가입니다.

정방향으로 회전하던 물체가 갑자기 뒤로 가는것처럼보이는 이유는 스톱모션효과로인한 착시때문입니다. 일정속도로회전할때 프레임이 동일하면 멈춰있는것처럼 보이는데 약간의 프레임이 뒤로밀리면 앞으로 가도 뒤로도는것처럼 보입니다.

Answer 2

안녕하세요. 신광현 전문가입니다.

빠르게 회전하는 물체가 반대로 도는 것처럼 보이는 현상은 마차 바퀴 현상 또는 스트로보 효과라 부르는 착시 현상이다. 이는 실제 회전 방향이 바뀐 것이 아니라 눈이나 카메라가 물체의 연속적인 움직임을 불연속적으로 포착하면서 앨리어싱(aliasing)이 발생하기 때문이다.

앨리어싱(aliasing): 회전 속도와 시각(또는 카메라)의 샘플링 주파수가 일치하거나 근접하면 물체가 정지해 있거나 역회전하는 것처럼 인식된다.

샘플링

인간의 눈: 사람의 눈은 초당 약 12프레임 정도의 이미지를 처리하며 이보다 빠른 변화는 분절된 이미지로 인식된다.

결론

빠른 회전 물체의 역회전 현상은 실제 움직임이 변한 것이 아니라 눈과 카메라의 불연속적 샘플링으로 인한 착시 현상이다.