스피너가 회전을 할때 시각적으로 반대로 도는 이유
스피너를 손으로 돌리고 보다보면 잔상이 처음에는 같은 방향으로 돌다가 반대로 도는 것처럼 보이는데 그 이유는 무엇인가요? 내눈이 이상한가 하고 계속 처다봐도 반대로 도는것 같아요 잔상이
안녕하세요. 김학영 과학전문가입니다. 스피너가 회전할 때 시각적으로 반대로 도는 현상은 스토베르 현상(Stroboscopic effect)이라고 불립니다. 이 현상은 우리 뇌가 시각적으로 인지하는 이미지의 주파수와 외부 환경의 주파수가 일치하지 않을 때 발생합니다.
스피너가 회전하는 동안, 빛이 스피너 위를 지나가는데, 이 때 빛의 주기와 스피너의 회전 주기가 일치하지 않으면, 우리 눈은 스피너의 위치를 갱신하는 것을 놓치게 됩니다. 이 때, 눈이 인식한 이미지는 이전 위치에서 그대로 유지되어 있는 것처럼 보이며, 그 결과 스피너가 반대 방향으로 회전하는 것처럼 보이게 됩니다.
즉, 스토베르 현상은 빛의 주기와 스피너의 회전 주기가 일치하지 않을 때 눈이 갱신하는 속도가 맞지 않아서 발생하는 현상으로, 시각적으로 반대로 보이는 것은 뇌가 이전 이미지를 유지하면서 새로운 이미지를 처리하지 못하기 때문입니다.
안녕하세요. 한 과학전문가입니다.
사물의 정보가 사람의 눈에 즐어와서 뇌가 인식하는 시간이 필요합니다. 근데 사람의 눈에 들어와서 뇌가 인식하는 시간보다 스피너의 속도가 더 빠르기 때문에 역으로 회전하는 것처럼 보이는 겁니다.
안녕하세요. 김재훈 과학전문가입니다.
스피너의 회전 속도가 실제보다 느린 것처럼 보이거나, 반대 방향으로 회전하는 것처럼 보이는 현상을 마차 바퀴 현상 또는 역마차 바퀴 현상이라고 합니다. 이는 착시 현상 중 하나로, 우리 뇌가 시각적으로 받은 정보를 처리하는 방식에 기인합니다. 스피너가 회전할 때, 빛은 각도에 따라 반사되어 우리 눈에 들어오게 됩니다. 이러한 빛의 반사로 인해, 우리 뇌는 스피너의 움직임을 추적하기 위해 시각적 정보를 조합합니다. 그 결과, 스피너가 실제보다 느리게 회전하는 것처럼 보이거나, 반대 방향으로 회전하는 것처럼 보일 수 있습니다
안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.
스피너가 회전할 때, 시각적으로 반대로 도는 것은 스토베이션 효과(Stroboscopic effect) 때문입니다. 스토베이션 효과는 빛의 광원이나 물체가 일정한 주기로 반복되는 패턴으로 움직일 때, 우리 눈에는 그 물체가 정지해 있는 것처럼 보이거나, 반대로 회전하는 것처럼 보이는 현상을 말합니다.
스피너가 빠르게 회전할 때, 우리 눈에서는 스피너의 회전 상태를 연속적으로 인식하지 못합니다. 그래서 우리 눈은 스피너가 일시적으로 멈추는 것처럼 보이거나, 반대로 회전하는 것처럼 보입니다. 이러한 현상은 빛의 주기가 스피너의 회전 주기보다 빠를 때 발생합니다.
스피너의 회전 속도와 빛의 주기를 동일하게 맞추면, 스피너가 회전하는 것처럼 보이며, 스토베이션 효과가 발생하지 않습니다. 이러한 효과는 스피너 뿐만 아니라, 자동차 바퀴나 전동 선풍기 등의 회전하는 물체에서도 관찰될 수 있습니다.
안녕하세요. 박재민 과학전문가입니다.
팽이가 빨리 돌면 반대 방향으로 도는 것처럼 보이는 이유는 프레임 속도와 관련이 있습니다. 프레임 속도란 영상을 구성하는 이미지의 수를 말합니다.
예를 들어 영화는 초당 24장의 이미지로 만들어집니다.
만약 팽이가 초당 24바퀴를 돌면 영화에서는 팽이가 움직이지 않는 것처럼 보일 것입니다. 왜냐하면 각 프레임마다 팽이의 위치가 같기 때문입니다.
하지만 만약 팽이가 초당 23바퀴를 돌면 어떻게 될까요? 그러면 영화에서는 팽이가 시계 반대 방향으로 천천히 도는 것처럼 보일 것입니다. 왜냐하면 각 프레임마다 팽이의 위치가 앞으로 조금씩 당겨지기 때문입니다.
반대로 팽이가 초당 25바퀴를 돌면 영화에서는 팽이가 시계 방향으로 천천히 도는 것처럼 보일 것입니다. 왜냐하면 각 프레임마다 팽이의 위치가 뒤로 조금씩 밀리기 때문입니다.
즉, 팽이의 회전 속도와 영상의 프레임 속도에 따라서 우리 눈에 다르게 보일 수 있습니다.
인간에게 팽이가 반대 방향으로 돌아보이려면 인간의 눈의 프레임 속도와 팽이의 회전 속도가 일정한 비율로 차이가 나야 합니다.
하지만 인간의 눈은 디지털 카메라나 모니터와 같이 정해진 프레임 속도를 가지고 있지 않습니다. 인간의 눈은 환경에 따라 다르게 인식할 수 있습니다.
따라서 인간에게 팽이가 반대 방향으로 돌아보이는 정확한 회전 속도를 알 수 있는 방법은 없습니다. 하지만 대략적으로 초당 30 ~ 60 프레임 정도로 가정하면, 팽이가 초당 29바퀴나 초당 31바퀴를 돌면 반대 방향으로 돌아보일 가능성이 있습니다.
안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.
착시현상 때문입니다.
사람의 눈은 1초에 약 200회를 인지합니다.
즉 빠르게 움직이는 시계바늘을 생각해보면 바늘이 1/200초에 한눈끔씩 움직인다고 하면 1-2-3-4-5-6-7-8-9-10-11-12-1 의 순으로 인지를 할 것입니다.
하지만 1/200초에 11개의 눈끔을 움직인다면 1-12-11-10-9-8-7-6-5-4-3-2-1-12 의 순으로 우리눈에는 보이게 될 것입니다.
즉, 우리 눈이 인지할 수 있는 속도보다 빠르게 회전하면 마치 반대로 회전하듯 보이게 되는 것입니다.
