無論在電影、電視還是現(xiàn)實生活中，大家經(jīng)常會發(fā)現(xiàn)無論是飛馳的汽車車輪還是直升飛機的螺旋槳，在高速旋轉(zhuǎn)的時候看起來卻像旋轉(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個概念：

視覺暫留

視覺暫留也叫視覺記憶，是人眼對形覺和光覺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在視網(wǎng)膜保留一段時間，這個時間大概是十六分之一秒，也叫視覺延遲，這是神經(jīng)傳導(dǎo)的生理特點決定的。也就是說，人眼的神經(jīng)傳入機制決定了人眼的輸入信號不是連續(xù)的，而是像脈沖一樣，在兩個脈沖之間的其他信號很有可能會被忽略，因為人眼感覺不到。上圖可以闡述人眼是如何識別運動的，這是運動的最基本的模型（貝塔運動），同一物體在不同時間出現(xiàn)在了不同位點，當(dāng)頻率高到一定程度我們就會認(rèn)為這個物體在平滑運動。

大家思考一個問題：如果把一個“V”字形和“I”快速循環(huán)播放，會看到什么？

根據(jù)剛講到的視覺暫留，貌似我們應(yīng)該看到：

而實際情況是什么呢？

實際上，我們卻看到了一個在不斷開合的角，看到了一個連續(xù)運動的過程。

這種觀看者通過自身的視覺感知習(xí)慣和生活經(jīng)驗，對間斷的畫面進行主觀的心理補償，從而使其看起來象是連續(xù)運動的現(xiàn)象，心理學(xué)上稱為似動現(xiàn)象。

像極了動畫片吧？這種現(xiàn)象就是借用了心理擬動，把本來斷續(xù)的畫面以連續(xù)平滑的運動展示在人的大腦里。

那我們再說回快速飛馳的汽車，如果把輪胎的氣嘴作為標(biāo)記，假定你看到的第一個畫面是氣嘴在12點方位，如果在十六分之一秒后轉(zhuǎn)動了n圈加3/4圈到了9點鐘方位，那眼睛接受到的第二幅畫面又過了十六分之一秒就是6點鐘方向，接著再來3/4圈到3點鐘方向，如圖，T0、T1、T2、T3……連起來感覺中就是倒退的。

如果在這個時間車輪正好旋轉(zhuǎn)了整數(shù)圈又落在了12點位置，那么人眼看下來車輪就是靜止的，同理，也有可能看起來是正向轉(zhuǎn)動的，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，那為什么我們感覺倒轉(zhuǎn)的特別多？

原因很簡單：選擇性關(guān)注！這又是一種心理現(xiàn)象，我們會對倒轉(zhuǎn)車輪的印象更加深刻，就像飛機失事總會有新聞報道，給人的感覺好像飛機不太安全，但其實飛機比汽車發(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。

視覺暫留和視覺擬動是人類影視藝術(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)在看起來有種斷續(xù)動畫片的感覺（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幻覺作品，比如下面這個神奇的舞蹈者：

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

安能辨我是前后？這幅圖是個剪影，可以解讀為臉超前，也可以解讀為背超前，而這個動態(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?zāi)X補出了旋轉(zhuǎn)的畫面，有可能是順時針也有可能是逆時針，而其實這個圖片只是在左右晃動。那如果我們給這個舞蹈者增加點提示信息，歧義就會變得清晰而明確了（下圖左右兩張是在同一個gif圖像上做了衣服的提示）：

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

在信息論中，當(dāng)我們對連續(xù)信號進行等間隔采樣時，如果不能滿足采樣定理，采樣后信號的頻率就會重疊，這種頻譜的重疊導(dǎo)致的失真稱為混疊，我們在電影電視上看到的車輪不轉(zhuǎn)、向后轉(zhuǎn)的奇妙現(xiàn)象，就是車輪與攝像機采樣這兩種信號重疊之后產(chǎn)生的混疊，為了避免這種現(xiàn)象發(fā)生，就要求在錄制過程中的采樣頻率盡量高，并且避免與運動周期重疊。

講了這么多，大家是否對視覺認(rèn)知又有了新的理解了呢？