Hvorfor drejer bildæk baglæns på tv?

Det er en optisk illusion, når det ser ud som om, at bildæk i film og Formel 1 drejer baglæns. (Foto: Colourbox)

Wrrrooomm! Schumacher, Alonso og Räikkönen fræser ned ad langsiden i top tunede Formel 1 racerbiler med op til 360 kilometer i timen.

Men pludselig skal de igennem et sving, racerkørerne jokker på bremsen, og bilerne sænker farten. Og så sker der indimellem det mystiske på vores TV-skærme:

Hjulene ser ud til at stå helt stille og indimellem endda dreje baglæns, alt imens bilerne fortsætter fremad.

Fænomenet har vakt undren hos en videnskab.dk læser, der er ofte ser Formel 1 i fjernsynet.

»Hvordan kan det være?« spørger Steffen Sejer Hansen således i en mail til redaktionen. For hjulene kan da umuligt køre baglæns, når bilen kører fremad.

Optisk bedrag 

Og det gør bildækkene heller ikke, forsikrer Rasmus Larsen, der er professor i billedanalyse på Danmarks Tekniske Universitet (DTU), da han bliver sat til at svare på læserens spørgsmål.

Der er nemlig tale om et slags optisk bedrag - på engelsk 'the wagon-wheel effect', og det hænger sammen med den måde tv-kameraer optager billeder på.

De tager nemlig typisk omkring 25 billeder i sekundet, og hvis hjulet samtidig drejer præcis 25 omgange per sekund, så fanger kameraet hjulets mønster i den samme position hele tiden, hver gang det tager et billede. Og så kommer hjulet altså til at se ud som om, at det står helt stille på fjernsynet hjemme i Steffen Sejer Hansens stue.

Professoren regner lidt på matematikken:

»Omkredsen af et hjul er cirka 1½ meter. Hvis en Formel 1 bil kører 180 km/t, så er det 50 meter i sekundet, og så drejer hjulet ca. 30 omgange per sekund. Hvis kameraet så tager et billede 25 gange i sekundet, så har hjulet kørt lidt over en omgang imellem hvert billede, og så ser det ud som om, at hjulene kører fremad« forklarer Rasmus Larsen.

»Men hvis bilen kører lidt langsommere end 25 omdrejninger per sekund, ser det ud som om, hjulet drejer baglæns,« siger professoren.

Fremtidens kameraer kan løse problemet 

VIDSTE DU

Moderne fjernsyn med 50 eller 100 Hz opdateringsfrekvens kan 'lappe' på tv-signalet og få billedet til at se mere flydende ud.

Hvis man vil se hjulene snurre for alvor, er der altså ikke andet for, end at man må tage ud og se et Formel 1-løb i virkeligheden. For vores egne øjne har ikke en begrænsning på, hvor mange billeder vi kan se per sekund. Til gengæld kommer hjulene i vores egen optik til at se slørede ud, når de drejer hurtigt rundt.

I fremtiden kan Steffen Sejer Hansen dog måske alligevel nyde hjulenes reelle snurren på skærmen. Det kræver bare, at tv-selskaberne begynder at optage med nogle af de højhastighedskameraer, som findes i DTU's laboratorier. De kan nemlig tage op til 1.000 billeder per sekund, og det skulle være nok til at fange hjulene i en flydende bevægelse.

Men det tager jo nok lidt tid, inden den teknologiske udvikling er nået så langt. Indtil da kan Steffen Sejer Hansen trøste sig med en Ferrari-farvet videnskab.dk-t-shirt, som du også kan vinde ved at indsende et spørgsmål til Spørg Videnskaben.

Se selv hjulene 'snurre baglæns' på en Formel 1 racer i denne video:

 

Links
Rasmus Larsens profil Wikipedia om Wagon-wheel effect Læs også på videnskab.dk: Hvorfor slår lyn ikke ned i skibsmaster? Hvorfor klør myggestik? Er det sundt at spise fisk fra dåse? Vil aids være en epidemi i fremtiden? Kan mænd amme?