Warum scheinen sich Räder entgegen ihrer Drehrichtung zu drehen?

Das Thema scheint ziemlich komplex zu sein , daher beabsichtige ich nicht, eine erschöpfende Antwort zu geben.

Auf Spielzeugmodellebene ist es sinnvoll, das Auge als "Kamera" zu modellieren. Nehmen wir insbesondere an, dass ein menschliches Auge mit einer maximalen Frequenz von "abtastet".$\nu$, so dass wir das Nyquist-Shannon-Abtasttheorem verwenden können . Grundsätzlich gilt bei einer momentanen Winkelgeschwindigkeit von$\omega$, wenn das Rad hat$n$Abstände, dann ist die "höchstfrequente" Komponente$n\omega\over{2\pi}$(d.h. bei einer vollen Umdrehung gibt es$n$Radstangen, die in einem bestimmten Winkel verlaufen). Daher schreiben$\omega = {v\over r}$mit$v$die Autogeschwindigkeit und$r$der Radradius (hier gehe ich von reinem Abrollen des Rades aus), wann

$$v > {{\pi\nu r}\over{n} }$$ Wir können davon ausgehen, dass eine Art Aliasing stattgefunden hat, dh Sie könnten die Radbewegung wahrscheinlich nicht korrekt rekonstruieren.

Angenommen, ein typisches Rad hat 10 Balken und einen Radius von etwa 0,3 Metern und Ihr Auge tastet bei ~ 30 Hz ab (typische Bildrate der meisten Ego-Shooter-Videospiele, daher kann es als Obergrenze verwendet werden, da man dort eine vollständige Illusion hat der Bewegung), ergibt eine Faustformelrechnung etwa 30 Meter/Sekunde als vernünftige Schwellengeschwindigkeit für Aliasing-Phänomene.