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车轮效应
理论

车轮效应

Wagon Wheeling
Murnau AI illustration
wagon wheel effect driveway effect werther effect

欠采样伪影:高速旋转的轮子看起来减速、停止或反向。帧率和快门角度与旋转速度不同步。

你可能遇到过这种情况:一个车轮的轮辐越转越快,突然间它似乎静止了——甚至开始反向旋转。这不是魔术,而是一种光学混叠伪影,当物体的旋转速度超过摄像机的采样率时就会产生。你的传感器无法解析如此快速的运动,而是呈现出一种错觉:静止、缓慢旋转或反向旋转——这取决于旋转速度与帧率的匹配程度。

实际操作中是这样的:在24fps(标准电影帧率)下,每个帧都有一个特定的快门角度——通常是180°,有时是270°。这意味着摄像机在两个图像之间只捕捉到部分旋转。例如,如果一个车轮每帧旋转80°,你的眼睛仍然能分辨出第一帧和第二帧之间的区别,将其视为向前旋转。但如果它每帧旋转350°,看起来就像只反向旋转了10°——因为传感器没有计算出缺失的那一圈。如果每帧正好旋转一整圈,车轮就会静止:在两个图像中,它看起来都在同一个位置。

在片场这样控制:首先要认识到,当快速旋转出现时,这种效应是不可避免的。如果你想避免它——例如在飞机螺旋桨、直升机旋翼或行驶场景中的汽车轮胎上——可以提高你的帧率(48fps、60fps)或减小快门角度(降至90°或更低)。较小的快门角度捕捉到的运动较少,但会增加对光线的需求。在后期剪辑中,这种效应是无法修复的——拍摄时在视觉上是错误的,后期也无法改变。

有时,电影制作人会故意利用车轮效应来实现视觉效果或超现实的时刻。因此,在拍摄动作场景时,要注意是否有快速旋转的物体进入画面——并有意识地做出决定:是容忍它还是阻止它?

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