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

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por 2pir el 19-03-2007 18:26 UTC, publicado el 20-03-2007 13:10 UTC

"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 video se compone de una sucesión de imágenes fijas, entre 20 y 60 por segundo, que se muestran por pantalla una detrás de otra..."

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etiquetas: ruedas, coches, parecen, girar, atrás

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#1 » ver comentario
por --16029-- el 19-03-2007 18:30 UTC
#2 Pues no lo entiendo, yo he observado este efecto tambien en ruedas de verdad, sin cámaras de por medio (ni analógicas, ni digitales). En una simple rueda de bici, por ejemplo, se puede ver perfectamente. Haced la prueba, poned vuestra bici boca arriba y haced girar la rueda. ¿Eso tampoco es un efecto óptico?
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por Penetrator el 19-03-2007 18:34 UTC
#3 Por otra parte, el cine (analógico, el de toda la vida) es una sucesión de fotogramas...
No creo que tenga mucho que ver lo de las ruedas con la ley de Nyquist (que más que una ley es un teorema).
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por kelvin el 19-03-2007 18:43 UTC
#4 No menterao de na...
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por Timuyin el 19-03-2007 18:47 UTC
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por --16029-- el 19-03-2007 19:19 UTC
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por --16029-- el 19-03-2007 19:48 UTC
#7 "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."

si el cerebro funciona de manera digital, realmente es que nuestro cerebro nos engaña al no recoger las imagenes en la forma adecuada, ya que este fenómeno ocurre tango con cámaras como en directo.

solo teneis que mirar el neumatico mientras vais en bici
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por tango311 el 19-03-2007 19:48 UTC
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por --16029-- el 19-03-2007 19:53 UTC
#9 Discrepo en considerar digital el cine por el mero hecho de ir fotograma a fotograma. Es discreto, pero no digital.
Digital quiere decir "relativo a los números", es decir, la representación numérica de algo. De hecho, el teorema de Nyquist lo que dice es que una función puede ser representada mediante un conjunto finito de medidas discretas.
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por kelvin el 19-03-2007 19:54 UTC
#10 ley de Nyquist es.wikipedia.org/wiki/Teorema_de_muestreo_de_Nyquist-Shannon
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por s0phisma el 19-03-2007 20:10 UTC
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por --16029-- el 19-03-2007 20:12 UTC
#12 #10, Muchas gracias por poner la referencia al teorema de Nyquist. Como decía en mi comentario anterior, establece que una función (señal en el artículo) puede ser reconstruída a partir de un número finito de muestras.
Me parece correcto que se me haya votado negativo (faltaría más), pero tengo curiosidad en saber por qué ha sido.
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por kelvin el 19-03-2007 20:17 UTC
#13 Para nada es igual, #11. Por ejemplo, una foto es un conjunto discreto de imágenes, y no es digital.
Con todo el respeto, el artículo de la wikipedia no prueba que discreto sea lo mismo que digital. Abundo más en el tema: el procedimiento cinematográfico (analógico) no ha cambiado desde su invención imágenes en movimiento. Un número finito de imágenes y no es digital.
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por kelvin el 19-03-2007 20:22 UTC
#14 » ver comentario
por --16029-- el 19-03-2007 20:36 UTC
#15 Sigo discrepando, lo siento mucho. Yo de teoría de señales se lo mínimo (por no decir nada), pero de discreto/continuo ya se algo. Desde luego que la música se escucha en analógico, me imagino que utilizando la transformada discreta de Fourier. La confusión puede venir (digo yo) en que una señal digital siempre es discreta (se muestrea en un número finito de puntos, y por tanto en un subconjunto discreto de los números reales) pero no todos los fenómenos que se representan por un número finito de cosas es digital.
Vuelvo a poner el mismo ejemplo de antes: Si haces un montón de dibujos en un taco de hojas y las haces pasar rápidamente tienes un cinematógrafo rudimentario que es completamente analógico y está compuesto por un conjunto discreto de imágenes.
Anda que no nos está dando de sí esto de lo analógico/digital, jejeje.
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por kelvin el 19-03-2007 20:44 UTC
#16 Otro ejemplo: la televisión analógica. A pesar de ser analógica está dada por un número finito de líneas.
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por kelvin el 19-03-2007 20:46 UTC
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por --16029-- el 19-03-2007 20:59 UTC
#18 Pues va a ser eso, un "lost in translation", una diferencia de conceptos entre distintas disciplinas. Te cuento el discreto desde el punto de vista matemático, que es el que me sé y es muy sencillito. Se dice que un conjunto es discreto cuando cada punto tiene un entorno que lo separa de los demás puntos. Por ejemplo, los números naturales {0,1,2,....} son un conjunto discreto de los números reales porque puedes separar los puntos del conjunto por entornos que no contienen más puntos que él mismo. Ahora llevamos esta idea a la representación de la "realidad". Imagina la gráfica de una función de una variable. La gráfica sobre toda la recta real (o sobre un intervalo, que nos da lo mismo) es continua, mientras que, sobre el conjunto de los números naturales (un discreto) viene dado por un conjunto discreto de valores. Ahora cojamos una gráfica de una función de dos variables (continua) y fijemos los valores discretos en una de las variables. Nos sale una colección finita de curvas continuas, es decir, una colección discreta de curvas (pues cada una de ellas está separada de las demás).
Espero haberme explicado bien!
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por kelvin el 19-03-2007 21:17 UTC
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por --16029-- el 19-03-2007 21:21 UTC
#20 Digital es que está descrito con un conjunto finito de números, digo yo (que en matemáticas no se utiliza la denominación digital). Pero volviendo al hilo original, insisto en que la linterna mágica no es tecnología digital.
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por kelvin el 19-03-2007 21:23 UTC
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por --16029-- el 19-03-2007 21:26 UTC
#22 @ Hugolp y kelvin: A mi me lo explicaron con el ejemplo de la diferencia entre el reloj digital y el analógico.
Los "minutos" en un reloj digital van a "saltos", esto es, pasa del 17 al 18 (por ejemplo) y en cambio en el analógico, el minutero va "poco a poco" avanzando, representando el avance del tiempo (espero que se me entienda, no haber dicho una burrada y que resulte útil a alguien :))
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por habladorcito el 20-03-2007 07:04 UTC
#23 Una señal digital, siempre es discreta, una señal discreta no tiene porque ser digital, porque puede estar muestreada pero no cuantificada.

Digital, está muestreada y cuantificada (es discreta en tiempo y amplitud)
Discreta, está muestreada pero no cuantificada (es discreta en tiempo pero no en amplitud).
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por --10938-- el 20-03-2007 08:05 UTC
#24 #22, #23, Efectivamente! En la wikipedia ponen clarito clarito la diferencia entre una señal discreta y otra digital:
en.wikipedia.org/wiki/Discrete_signal
luego ni siquiera en teoría de la señal es lo mismo digital y discreto.
En matemáticas desde luego que no lo es (esto lo sabía seguro seguro).
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por kelvin el 20-03-2007 08:24 UTC
#25 Con un sencillo experimento, sólo hace falta un generador de funciones y un LED, podemos ver que la respuesta temporal de la retina no es demasiado rápida que digamos...

Probad (si queréis, sino no) de poner un LED en la salida TTL de un generador de funciones (no hace falta ni montar circuito, poniendo la pata que toca en el agugero donde iría el "vivo" del coaxial y la otra pata tocando a masa en la carcasa del chisme), si vamos aumentando la frecuencia veremos que a partir de 50Hz (en 49,9Hz aún se aprecia un parpadeo molesto) el LED, perece que ya no parpadea, de lo que deducimos que, aproximadamente, el tiempo que retiene la retina una imagen es de unos 1/50=0,02s. Cualquier variación de una imagen, más rápida que eso, provocará aliasing (mal muestreo). Luego, no se trata de un efecto óptico, se trata de un "mal" funcionamiento de nuestro sistema visual, y aún no se han inventado las gafas antialiasing, así que... :-P

Respecto a el tema del cine, video, etc. para que un movimiento sea percibido como fluido, sin saltos (recordad el efecto de los flashes en las discotecas) debe de haber como poco, unas 24 imágenes por segundo, esto condiciona el funcionamiento de las pantallas en general, debe cumplirse que: los fotogramas deben de durar menos de 0,02s (sino veriamos la pantalla parpadear) y deben mostrarse, como mínimo, 24 imágenes por segundo (para que el movimiento sea percibido sin saltos), y el drama queda ya perpetrado, por mucho que mejoremos las cámaras (digitales o no), el aliasing debido a nuestros ojos siempre nos acompañará, y todo es culpa del poco ancho de banda de la retina... los conos y bastones se comportan como lentos y enormes condensadores electrolíticos.
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por --10938-- el 20-03-2007 09:32 UTC
#26 Sí señor, muy buen experimento. Se puede hacer en plan mucho más cutre (pero con tecnología obsoleta, jeje, ;)) con los llamados discos estroboscópicos y un tocadiscos de los de antes.
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por kelvin el 20-03-2007 09:37 UTC
#27 No es la diferencia entre lo analógico y lo digital, sino entre lo discreto y lo continuo. La televisión analógica también muestra una sucesión de imágenes, aún cuando éstas se capturen y reproduzcan de forma analógica.

Si digitalizamos parte (o todo) el proceso (captación, transmisión y visualización) puede haber diferéncias (en función de como se haga esa digitalización), las más apreciables són la desaparición del parpadeo en las pantallas TFT y la eliminación de los efectos de la distorsión en la transmisión.

Lo que sí es posible es que en algunas cámaras analógicas ese efecto se atenue por el hecho que capten la imagen "por barrido" lo que haria que cada fotograma esté en realidad captado a lo largo de un periodo de tiempo. Pero eso puede atenuarse haciendo los barridos más largos aunque luego haya que "retardar" la señal para poder transmitirla y, al revés: ese mismo problema lo pueden tener perféctamente (y de hecho a dia de hoy, que a mi me conste, lo tienen todas) las cámaras digitales dado que no se leen todos los puntos del ccd en paralelo, sino uno tras otro (multiplexación) dado que de otro modo seria necesario "cablear" cada célula (punto) de éste.

Imagino (los fabricantes no son tontos) que los ccds comerciales dividirán la imágenes en bloques que serán leidos al mismo tiempo (el bloque se lee en série y el conjunto en paralelo) para llegar a un compromiso entre coste y rendimiento, pero el principio es ese.
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por joanmi el 20-03-2007 13:57 UTC
#28 #2: Eso es que tienes un cerebro discreto :-D

...o sea, como todos. Pero sí que es cierto que en realidad eso sucede fuera de la televisión, pero por el mismo principio. Al final nosotros también somos máquinas (sólo que más complejas, pero también más lentas –aunque paralelizamos más–). Lo que pasa es que en la televisión se aprecia más fácilmente. Pero para que lo veas en la realidad hace falta más velocidad que en la televisión.
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por joanmi el 20-03-2007 14:00 UTC
#29 La verdad si haceis una prueba con una rueda de una bicicleta, y la haceis girar hacia un lado y la mirais, cuando comienze a pararse, el giro cambiará de sentido. Esto es debido por que el ojo humano no es capaz de ver la continuidad del giro si no que ve como fotografías que nuestro cerebro une y nos hace parecer que es continuo el movimiento, se basa en el llamado "teorema de muestreo". Este teorema habla de que para reconstruir una señal perfectamente debe ser muestreada al doble de la frecuencia máxima. Es decir el ojo humano muestrea las imágenes, pero no es capaz de ver el movimiento continuo si no que "engaña" al cerebro que no es capaz de recibir todo el movimiento.

El giro de la rueda es demasiado rápido para el ojo humano y solo es capaz de recoger fotografías aisladas, que luego el cerebro une, sin embargo a medida que la velocidad baja nuestro ojo coge el movimiento perfectamente, por eso parece que cambia el sentido de rotación de la rueda. Aunque en realidad no cambia el sentido es ese.

Salu2
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por Nova6K0 el 20-03-2007 14:31 UTC
#30 Pero, ¿esto no es el efecto estroboscópico de toda la vida? Ocurre con luces fluorescentes (las incandescentes no lo producen porque no se encienden y apagan...) De hecho algunas máquinas con volantes parecen quietas... o que giran al revés. El muestreo, en este caso se produce cuando se enciende la luz, en el caso del vídeo cuando le "toca" el fotograma. Si el tiempo entre fotogramas o flases es menor que el período de giro, ligeramente claro... la rueda parece retroceder. Si está en fase, no se mueve. Creo...
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por woopi el 20-03-2007 14:46 UTC
#31 El artículo no es completamente correcto. El sistema de video analógico también cuenta con este fenomeno puesto que una grabación analógica también tiene muestreo (suelen ser 25 fps). Incluso la visión humana también sufre de muestreo puesto que el cerebro no percibe una imagen analógica completamente porque que nuestro sistema de visión tiene cierta latencia, es por esto que no se necesitan infinitos frames por segundo para que tengamos sensación de continuidad en una filmación.
Por lo tanto el teorema de nyquist se puede aplicar al video digital, analógico y a la visión humana.
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por benitoCamela el 20-03-2007 14:56 UTC
#32 Estoy de acuerdo con la puntualización sobre el tema de digital versus discreto. El concepto de digital tiene un matiz de implementación el electrónica muy grande e implica necesáriamente cuantificación discreta. Creo francamente que al hablar de cine lo mas significativo es la discretización del tiempo y por lo tanto es mucho mas correcto hablar de discreto que de digital. Pero en cualquier caso hablamos de sutilezas del lenguaje que a menudo se usan indistintamente.

Mi profesor de señales decía que como en las discotecas ponían luz estroboscopica cuando alguien se movía demasiado rápido enseguida se veía el efecto del aliasing, a lo que un amigo mio observó que esa podía ser la explicación de por qué ciertos tipos lograban ligar bailando como bailaban.
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por minipimmer el 20-03-2007 15:37 UTC