Efecto estroboscópico

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El efecto estroboscópico es un fenómeno visual causado por aliasing que ocurre cuando el movimiento continuo está representado por una serie de muestras cortas o instantáneas. Ocurre cuando la vista de un objeto en movimiento está representada por una serie de muestras cortas a diferencia de una vista continua, y el objeto en movimiento está en movimiento rotacional u otro movimiento cíclico a una velocidad cercana a la velocidad de muestreo. También explica el «efecto rueda de carro», llamado así porque en video o película, las ruedas de radios en vagones tirados por caballos a veces parecen estar girando hacia atrás.

Una fuente estroboscópica, una corriente de gotas de agua que caen a intervalos regulares iluminadas con una luz estroboscópica, es un ejemplo del efecto estroboscópico que se aplica a un movimiento cíclico que no es rotacional. Cuando se ve con luz normal, se trata de una fuente de agua normal. Cuando se observa bajo una luz estroboscópica con su frecuencia ajustada a la velocidad a la que caen las gotas, las gotas parecen estar suspendidas en el aire. Ajustar la frecuencia estroboscópica puede hacer que las gotitas se muevan lentamente hacia arriba o hacia abajo.

Explicación

Considere el estroboscopio como se usa en el análisis mecánico. Esto puede ser una «luz estroboscópica» que se dispara a una velocidad ajustable. Por ejemplo, un objeto está girando a 60 revoluciones por segundo: si se ve con una serie de destellos cortos a 60 veces por segundo, cada destello ilumina el objeto en la misma posición en su ciclo de rotación, por lo que parece que el objeto está estacionario. Además, a una frecuencia de 60 destellos por segundo, la persistencia de la visión suaviza la secuencia de destellos para que la imagen percibida sea continua.

Si el mismo objeto giratorio se ve a 61 destellos por segundo, cada destello lo iluminará en una parte ligeramente anterior de su ciclo de rotación. Sesenta y un destellos ocurrirán antes de que el objeto se vea de nuevo en la misma posición, y la serie de imágenes se percibirá como si estuviera girando hacia atrás una vez por minuto.

El mismo efecto se produce si el objeto se ve a 59 destellos por segundo, excepto que cada destello lo ilumina un poco más adelante en su ciclo de rotación y, por lo tanto, el objeto parecerá estar girando lentamente hacia adelante.

En el caso de las películas, la acción se captura como una serie rápida de imágenes fijas y puede ocurrir el mismo efecto estroboscópico.

Efecto de rueda de vagón

Artículo principal: Efecto de rueda de vagón

Las cámaras de cine filman convencionalmente a 24 fotogramas por segundo. Aunque no es probable que las ruedas de un vehículo estén girando a 24 revoluciones por segundo (ya que eso sería extremadamente rápido), supongamos que cada rueda tiene doce radios y gira a solo dos revoluciones por segundo. Filmado a 24 fotogramas por segundo, los radios de cada fotograma aparecerán exactamente en la misma posición. Por lo tanto, la rueda se percibirá como estacionaria. De hecho, cada rayo capturado fotográficamente en cualquier posición será un rayo real diferente en cada fotograma sucesivo, pero como los rayos son casi idénticos en forma y color, no se percibirá ninguna diferencia.

Si la rueda gira un poco más lentamente que dos revoluciones por segundo, la posición de los radios se ve un poco más atrás en cada cuadro sucesivo y, por lo tanto, la rueda parecerá estar girando hacia atrás.

Peligros

Debido a la ilusión que el efecto estroboscópico puede dar a la maquinaria en movimiento, se recomienda evitar la iluminación monofásica. Por ejemplo, una fábrica que se ilumina con un suministro monofásico con iluminación básica tendrá un parpadeo de 100 o 120 Hz (dependiendo del país, el doble de la frecuencia nominal), por lo que cualquier maquinaria que gire a múltiplos de 50 o 60 rpm puede parecer que no gira, lo que aumenta el riesgo de lesiones para un operador. Las soluciones incluyen la implementación de la iluminación en un suministro completo de 3 fases o mediante el uso de controladores de alta frecuencia que accionan las luces a frecuencias más seguras.

Véase también

• Movimiento aparente