Tekerlekler Neden Bazen Geriye Dönüyor Gibi Görünür?

Pek çok sefer rastladığımız bu görsel fenomen çoklukla üst sınıf araçlarda süratli bir kalkış sonrası görünür. Otomobil kalkışa geçtiğinde her şey olağan görünür lakin sürat arttıkça anormallik de başlar.

Belli bir noktaya gelindiğinde evvel tekerlekler daha yavaş dönüyor üzere görünür, sonra kısa müddetliğine duruyor üzere görünür ve devamında da geriye dönüyormuş üzere görünür. İşte bu duruma "vagon tekerleği etkisi" veya "stroboskobik etki" denir.

Neden en çok sinemalarda rastlarız?





Filmler arka arda gösterilen çok sayıda fotoğraflardan oluşur. Bu yüzden sinemalara İngilizcede "motion picture(hareketli resim)" de denir. Ekranda saniyede 25-60 ortasında manzara akar, tekniğine nazaran bu kare sayıları değişebilir. Aradaki boşlukları beynimiz tamamladığı için imgeyi kesintisiz olarak algılarız.


İlk hareketli fotoğraf


İzlediğimiz görüntü 30 fps ise, yani 60 salisede 30 kare görüyorsak iki fotoğraf ortasında 2 salise var demektir. Bu vakit aralığında otomobil tekerleği kare suratına nazaran daha süratliyse, yani kendi etrafındaki çeşidi 1-2 salise ortasındaysa sinemadaki karelerde görünen fotoğraflar gerçektekinden farklı olacaktır. Aşağıdaki görselli anlatımda olayı daha net kavrayacaksınız.

Bu durum birçok vakit otomobil tekerleklerinde görülse de aslında süratli dönen bütün pervanelerde de görülebilir.





Bu görseldeki helikopterin pervanesinin duruyor üzere görünmesinin nedeni, kare süratiyle pervanenin dönüş suratının eşitlenmiş olmasıdır. Yani pervanenin bir tam tipi, görüntüdeki iki karenin arka arda gelme süratiyle eşit.

Bu çizimde olay net bir formda veriliyor:


Genellikle görüntülerde rastladığımız bu görsel yanılsamaya, kimi vakit gerçek hayatta da şahit olmak mümkün.





Videodaki vantilatörün dönüyor olmasına karşın duruyor üzere görünmesinin nedeni görüntüyle alakalı değil, ortamı aydınlatan ışığın frekansıyla alakalı. Işık aslında daima değildir, çok süratli bir biçimde kesik kesik flaşlarla yanıp söner. Işığın kesildiği anları görmeyiz ancak gözümüz onu daima algılar. Bu yanıp sönme suratı ışığın frekansına nazaran değişir.

İşte belli aralıklarla ortaya çıkan ışık parlamaları ortasındaki vakit farkı pervanenin hareketinin farklı halde algılanmasına neden olabilir. 50 hertz alternatif akımla çalışan bir floresan ampul, saniyede 50 defa yanıp söner. Her flaşta pervane tam cins atıyorsa vantilatör duruyor üzere algılanacaktır. Kameralardaki manzara kaydetme süratiyle benzeri bir mantıktır.

"Stroboskobik etki" dediğimiz bu durumun yalnızca sinemalarda değil gerçekte de yaşanıyor olması kimi ölümcül tehlikelere yol açabilir.


Dönen objeler dönmüyormuş üzere algılanacağından, tehlikeli pervaneleri olan iş aletlerine birileri elini sokabilir. Bu nedenle elektrik tesisleri iç yönetmeliğinde kurallar buna nazaran düzenlenmiştir. İşyerlerindeki aydınlatma elemanları farklı fazlara bağlanır. Bu sayede frekansların üst üste binmesinin önüne geçilir ve yanılsama yaşanmaz.

Gün ışığında "stroboskobik etki"yi görmek zordur zira bu ışıkta birden fazla frekansta ışık mevcuttur.


Aksi takdirde çok fazla sorun yaşanabilirdi.

Kaynaklar: TÜBİTAK, Live Science, Erciyes Üniversitesi, Yıldız Teknik Üniversitesi