無(wú)論在電影、電視還是現(xiàn)實(shí)生活中，大家經(jīng)常會(huì)發(fā)現(xiàn)無(wú)論是飛馳的汽車車輪還是直升飛機(jī)的螺旋槳，在高速旋轉(zhuǎn)的時(shí)候看起來(lái)卻像旋轉(zhuǎn)很慢甚至是倒轉(zhuǎn)的？要想解釋這種現(xiàn)象發(fā)生的原因，我們先了解2個(gè)概念：

視覺(jué)暫留

視覺(jué)暫留也叫視覺(jué)記憶，是人眼對(duì)形覺(jué)和光覺(jué)刺激的一種滯后和維持現(xiàn)象，光的刺激在停止作用之后仍會(huì)在視網(wǎng)膜保留一段時(shí)間，這個(gè)時(shí)間大概是十六分之一秒，也叫視覺(jué)延遲，這是神經(jīng)傳導(dǎo)的生理特點(diǎn)決定的。也就是說(shuō)，人眼的神經(jīng)傳入機(jī)制決定了人眼的輸入信號(hào)不是連續(xù)的，而是像脈沖一樣，在兩個(gè)脈沖之間的其他信號(hào)很有可能會(huì)被忽略，因?yàn)槿搜鄹杏X(jué)不到。上圖可以闡述人眼是如何識(shí)別運(yùn)動(dòng)的，這是運(yùn)動(dòng)的最基本的模型（貝塔運(yùn)動(dòng)），同一物體在不同時(shí)間出現(xiàn)在了不同位點(diǎn)，當(dāng)頻率高到一定程度我們就會(huì)認(rèn)為這個(gè)物體在平滑運(yùn)動(dòng)。

大家思考一個(gè)問(wèn)題：如果把一個(gè)“V”字形和“I”快速循環(huán)播放，會(huì)看到什么？

根據(jù)剛講到的視覺(jué)暫留，貌似我們應(yīng)該看到：

而實(shí)際情況是什么呢？

實(shí)際上，我們卻看到了一個(gè)在不斷開(kāi)合的角，看到了一個(gè)連續(xù)運(yùn)動(dòng)的過(guò)程。

這種觀看者通過(guò)自身的視覺(jué)感知習(xí)慣和生活經(jīng)驗(yàn)，對(duì)間斷的畫(huà)面進(jìn)行主觀的心理補(bǔ)償，從而使其看起來(lái)象是連續(xù)運(yùn)動(dòng)的現(xiàn)象，心理學(xué)上稱為似動(dòng)現(xiàn)象。

像極了動(dòng)畫(huà)片吧？這種現(xiàn)象就是借用了心理擬動(dòng)，把本來(lái)斷續(xù)的畫(huà)面以連續(xù)平滑的運(yùn)動(dòng)展示在人的大腦里。

那我們?cè)僬f(shuō)回快速飛馳的汽車，如果把輪胎的氣嘴作為標(biāo)記，假定你看到的第一個(gè)畫(huà)面是氣嘴在12點(diǎn)方位，如果在十六分之一秒后轉(zhuǎn)動(dòng)了n圈加3/4圈到了9點(diǎn)鐘方位，那眼睛接受到的第二幅畫(huà)面又過(guò)了十六分之一秒就是6點(diǎn)鐘方向，接著再來(lái)3/4圈到3點(diǎn)鐘方向，如圖，T0、T1、T2、T3……連起來(lái)感覺(jué)中就是倒退的。

如果在這個(gè)時(shí)間車輪正好旋轉(zhuǎn)了整數(shù)圈又落在了12點(diǎn)位置，那么人眼看下來(lái)車輪就是靜止的，同理，也有可能看起來(lái)是正向轉(zhuǎn)動(dòng)的，比如下圖：

既然高速旋轉(zhuǎn)的車輪顯示正轉(zhuǎn)、倒轉(zhuǎn)還是不轉(zhuǎn)是均等的，那為什么我們感覺(jué)倒轉(zhuǎn)的特別多？

原因很簡(jiǎn)單：選擇性關(guān)注！這又是一種心理現(xiàn)象，我們會(huì)對(duì)倒轉(zhuǎn)車輪的印象更加深刻，就像飛機(jī)失事總會(huì)有新聞報(bào)道，給人的感覺(jué)好像飛機(jī)不太安全，但其實(shí)飛機(jī)比汽車發(fā)生事故的頻率低很多，這就是選擇性關(guān)注，再比如就是國(guó)內(nèi)關(guān)于醫(yī)療事故的態(tài)度，也屬于選擇性關(guān)注。

視覺(jué)暫留和視覺(jué)擬動(dòng)是人類影視藝術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)，早期的電影受限于技術(shù)，拍攝頻率較低，大概1秒16幀，所以現(xiàn)在看起來(lái)有種斷續(xù)動(dòng)畫(huà)片的感覺(jué)（比如早期卓別林的電影）。現(xiàn)今流行的膠片速度都是24幀，畫(huà)面更流暢。

基于以上原理，我們可以創(chuàng)造出很多充滿藝術(shù)感甚至充滿歧義的視覺(jué)幻覺(jué)作品，比如下面這個(gè)神奇的舞蹈者：

不同的人觀看到的旋轉(zhuǎn)方向有不同，甚至同一個(gè)人也可以有順時(shí)針和逆時(shí)針不停變換的錯(cuò)覺(jué)，網(wǎng)絡(luò)的解釋五花八門，而真正的原理就是視覺(jué)擬動(dòng)現(xiàn)象在搞鬼。我們隨意截圖一張：

安能辨我是前后？這幅圖是個(gè)剪影，可以解讀為臉超前，也可以解讀為背超前，而這個(gè)動(dòng)態(tài)圖片就是不同角度的剪影在左右搖擺，觀看者根據(jù)生活經(jīng)驗(yàn)?zāi)X補(bǔ)出了旋轉(zhuǎn)的畫(huà)面，有可能是順時(shí)針也有可能是逆時(shí)針，而其實(shí)這個(gè)圖片只是在左右晃動(dòng)。那如果我們給這個(gè)舞蹈者增加點(diǎn)提示信息，歧義就會(huì)變得清晰而明確了（下圖左右兩張是在同一個(gè)gif圖像上做了衣服的提示）：

如果大家還不能理解，我再舉個(gè)例子，一個(gè)表盤，一根指針，第一副畫(huà)面是指針指到12點(diǎn)位，第二副畫(huà)面是指針指到6點(diǎn)位，然后兩副畫(huà)面交替快速輪換，大家猜看到的指針是順時(shí)針還是逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)？有興趣的話可以自己回去試驗(yàn)。

在信息論中，當(dāng)我們對(duì)連續(xù)信號(hào)進(jìn)行等間隔采樣時(shí)，如果不能滿足采樣定理，采樣后信號(hào)的頻率就會(huì)重疊，這種頻譜的重疊導(dǎo)致的失真稱為混疊，我們?cè)陔娪半娨暽峡吹降能囕啿晦D(zhuǎn)、向后轉(zhuǎn)的奇妙現(xiàn)象，就是車輪與攝像機(jī)采樣這兩種信號(hào)重疊之后產(chǎn)生的混疊，為了避免這種現(xiàn)象發(fā)生，就要求在錄制過(guò)程中的采樣頻率盡量高，并且避免與運(yùn)動(dòng)周期重疊。

講了這么多，大家是否對(duì)視覺(jué)認(rèn)知又有了新的理解了呢？