Por qué las cuchillas giratorias se ven raras en la televisión

Un sospechoso de robo está huyendo y las noticias locales están reproduciendo imágenes de un helicóptero de la policía escaneando las calles. Pones toda tu atención en la pantalla, queriendo saber más, cuando te das cuenta de que algo parece terriblemente extraño. Las aspas del helicóptero parecen estar girando... ¿hacia atrás?

Sorprendentemente, lo que estás presenciando no es tan poco común. Los objetos que giran rápidamente, como las palas de los helicópteros, las hélices de los aviones, los ventiladores de techo e incluso las llantas de los neumáticos de los vehículos, pueden verse extraños en videos y películas, como explica la presentadora Lauren Vogelbaum en el video BrainStuff anterior. Puede parecer que giran hacia atrás, giran demasiado lento o, en casos raros, se mantienen quietos o se doblan en ángulos extraños, todo cuando en realidad giran en la dirección correcta a una velocidad normal.

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Para comprender este efecto, primero debe saber algunas cosas. El cine y el video capturan una serie de imágenes fijas y las reproducen en rápida sucesión, que nuestro cerebro interpreta como movimiento. Cuando la ilusión óptica entra en juego, lo más probable es que se deba a la forma en que se capturan los objetos, es decir, la configuración de la velocidad de obturación y la velocidad de fotogramas.

La velocidad de obturación es una medida de cuánto tiempo la cámara recoge la luz cada vez que toma una foto. Cuanto más tiempo se exponga la película o la matriz de píxeles digitales a la luz, más desenfoque de movimiento aparecerá en la imagen. Digamos que eres un gran fanático de las competencias de lanzamiento de cuchillos y quieres documentar las acciones de los concursantes.

Veamos esto con un poco de matemática rápida: si un lanzador de cuchillos lanza una cuchilla a una velocidad de 10 metros (32 pies y 10 pulgadas) por segundo, y lo filma a una velocidad de obturación en la que el obturador de la cámara está abierto durante un cuarto de segundo, el cuchillo viajará 2,5 metros (8 pies y 2 pulgadas) mientras la cámara expone cada cuadro. ¿El resultado? El cuchillo se verá como un borrón rayado en el video. Sin embargo, si dispara ese mismo cuchillo a la misma velocidad, pero usa una velocidad de obturación de una milésima de segundo, solo viajará un centímetro mientras se toma cada fotografía. ¿El final resulto? Imágenes nítidas y claras de un (con suerte) experto lanzador de cuchillos.

Esta misma analogía del lanzamiento de cuchillos se aplica a las aspas giratorias, como los ventiladores de techo o las aspas de los helicópteros. Las exposiciones largas hacen que las aspas del helicóptero se vean borrosas, mientras que las velocidades de obturación más rápidas crearán todo, desde patrones de aspecto normal hasta la apariencia de aspas individuales.

La velocidad de fotogramas por segundo (FPS) también afecta la forma en que aparecen las imágenes en películas y videos. Echemos otro vistazo a esas palas de helicóptero. Si las aspas giran exactamente 24 veces por segundo y dispara a 24 fotogramas por segundo, la captura de imagen final mostrará las aspas que parecen estar detenidas. Esto se debe a que las cuchillas regresan a su posición inicial cada vez que la cámara captura un cuadro.

Si el FPS se establece un poco más rápido que la rotación de la cuchilla, "casi" volverán a la posición inicial en cada cuadro, con un resultado final que parecerá que están girando hacia atrás.

Las ilusiones ópticas tampoco se detienen ahí. A veces, las hélices y las palas de los helicópteros pueden verse fragmentadas o dobladas, especialmente cuando el movimiento se captura digitalmente. Esto es causado por el método de captura de píxeles. La mayoría de las cámaras digitales no exponen todo el cuadro simultáneamente, sino que muestrean una sola línea de píxeles a la vez de forma progresiva para llenar el cuadro. Cuando los objetos se mueven extremadamente rápido, esta persiana enrollable captura formas distorsionadas.

Puede intentar recrear este efecto usted mismo grabando un video en su teléfono y desplazándose rápidamente de un lado a otro. Si los objetos sólidos se ven doblados en el producto final, es probable que la cámara de su teléfono use una persiana enrollable.

¿Por qué los ojos de las personas en algunas pinturas parecen seguirte? Todo se deriva de la forma en que se crea una pintura. Si la sombra, la luz y la perspectiva son las correctas, se trata de una ilusión óptica que da la sensación de estar siendo observado. ¿No es así, Mona Lisa?

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