Stroboskopeffekt, „Wagon Wheel Illusion“ oder warum drehen sich Räder im Film rückwärts?
Es ist wohl jedem schon mal im Fernsehen oder Kino aufgefallen: Scheinbar rückwärtsdrehende Räder, während sich das Fahrzeug nach vorne bewegt. Hier die Erklärung, was es damit auf sich hat.
Auf die Frage, warum drehen sich Räder im Film rückwärts, würden Wissenschaftler ganz salopp antworten: wegen dem Effekt der Wagenrad-Illusion („Wagon Wheel Illusion“) oder auch Stroboskopeffekt genannt. Wie die Namen schon vermuten lassen, handelt es sich dabei um eine Illusion bzw. eine sogenannte stroboskopische Täuschung. Sie entsteht durch die Trägheit unseres Auges, also durch die Unfähigkeit, mehr als knapp 20 Bilder pro Sekunde getrennt auflösen und wahrnehmen zu können – so sehen wir in gewissen Fällen eine Bewegung, die so gar nicht existiert.
Wie entsteht der Stroboskopeffekt, die Wagon Wheel Illusion?
Ob im Kino, vor dem PC oder Fernseher: Wie wir wissen, bestehen die scheinbar bewegten Bilder eines Filmes in Wirklichkeit aus einer schnellen Aneinanderreihung von einzelnen Bildern. Die Trägheit unserer Augen, genauer gesagt der Lichtsinneszellen der Netzhaut, können aber Einzelbilder mit einer Wiederholungsfrequenz von knapp mehr als 20 Bildern pro Sekunde nicht mehr getrennt auflösen – unser Gehirn interpretiert die Aneinanderreihung der Bilder somit als Bewegung.
Abhängig von der Bildwechselfrequenz
Um eine Aneinanderreihung von Einzelbildern als flüssige Bewegung wahrnehmen zu können, braucht es somit eine Bildwechselfrequenz von mehr als 20 Bildern/Sekunde. (Beispielsweise werden im Kino häufig 24 Bildern/Sekunde dargestellt).
Stroboskopeffekt: Stillstand, Vorwärts- oder Rückwärtsbewegung
- Dreht sich nun ein Rad mitsamt den Speichen in Wirklichkeit exakt so schnell, dass die Filmkamera immer dann ein (Einzel-)Bild aufnimmt, wenn die Rad-Speichen wieder gleiche Position einnehmen wie beim vorherigen Einzelbild, entsteht der Eindruck, dass das Rad stillsteht.
- Dreht sich das Rad in Wirklichkeit hingegen etwas schneller, wird das nächste Einzelbild von der Kamer dann aufgenommen, wenn die Speichen eine Position leicht rechts vom vorhergehenden Bild einnehmen – es entsteht der Eindruck einer sehr langsamen Vorwärtsbewegung.
- Bei einer etwas geringeren Abrollgeschwindigkeit des Rades nehmen die Speichen beim nächsten Einzelbild eine Position ein, die etwas links des vorhergehenden Bildes liegt – es entsteht für unser Auge somit der Eindruck, dass sich das Rad rückwärts dreht.
Gibt es den Stroboskopeffekt nur im Film oder auch in der Wirklichkeit?
Dieser Stroboskopeffekt lasst sich nicht nur im Film, sondern auch in der Realität beobachten. Etwa bei einem Rad, das sich hinter einem Lattenzaun bewegt. In diesem Fall erhält unser Gehirn, verursacht durch die Zaunlatten, nur in kurzen zeitlichen Abständen ein „Einzelbild“ des Rades – wodurch eine ähnliche stroboskopische Täuschung wie im Film entstehen kann. Ob auch unter anderen Umständen ein solcher Effekt auftreten kann, ist noch nicht restlos geklärt. Einige Forscher nehmen aber an, dass unser Auge bzw. Gehirn grundsätzlich alle Bewegungen wie eine kurze und schnelle Sequenz von Einzelbildern wahrnimmt – also wir die „Realität“ in Wirklichkeit ähnlich wie eine Filmkamera wahrnehmen.