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24 commenti

Video: perché questo uccellino sta a mezz’aria con le ali ferme?


Quasi due milioni di visualizzazioni per un video di un uccellino che svolazza davanti a una telecamera di sorveglianza domestica possono sembrare tante, ma se lo guardate (dura solo undici secondi) capirete il motivo di tanto interesse: il volatile sta sospeso in aria senza che si veda alcun movimento delle ali. Come è possibile?

Non è grafica digitale o un trucco fisico: l’uccellino non è stato appeso a un filo o creato digitalmente. Quello che si vede nel video è tutto reale. La spiegazione è poco intuitiva per chi non conosce il funzionamento di una telecamera: per una fortunata coincidenza, le ali si muovono con la stessa cadenza con la quale la telecamera acquisisce la sequenza di immagini fisse che compongono il video (circa 20 cicli al secondo, come spiegato dall'autore, GingerBeard), per cui il video ha registrato le immagini delle ali solo quando erano in una posizione sempre uguale del loro battito.

Questa tecnica, chiamata spesso stroboscopia, si usa da tempo in numerose varianti per esaminare movimenti rapidi e ripetitivi, per esempio di macchinari, ed è la ragione per la quale in alcuni film e video si vede che le ruote dei carri e delle auto sembrano girare in senso contrario a quello di marcia. Ma è rarissimo vederla in azione per caso e con risultati così magici come in questo video.
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Commenti (24)
Un altro esempio è relativo alla regolazione della velocità dei giradischi o ai filmati di automobili in marcia le cui ruote sembrano ferme o girare all'indietro.
Capita sovente con le ruote delle auto che in certi video sembra stiano ferme o addirittura girino al contrario.
Poi è ovvio che se un video viene messo sui social con la didascalia "Esempio di effetto stroboscopico" non se lo fila nessuno.... ma se la didascalia dice "ImcrediBBBBoli!!!" diventa virale in un lampo
Per essere vero però il battito di ali dovrebbe essere esattamente uguale alla velocità dell'otturatore: bisognerebbe capire che tipo di uccellino è.
Poi c'è un altro dubbio: se la telecamera ha l'otturatore elettronico non potrebbe funzionare lo stesso: ci vuole un otturatore meccanico per sincronizzarsi così: con un tempo di 1/20 di secondo sugli otturatori meccanici non c'è "rolling shutter", mentre con gli otturatori elettronici questo c'è sempre.
Altro esempio di utilizzo della stroboscopia (visibile nel film "Now you see me 2"): un rubinetto che gocciola viene illuminato con lampi alla frequenza giusta... e le gocce d'acqua sembrano stare ferme, o addirittura salire
Vedo già due persone che hanno commentato l'articolo senza averlo letto fino in fondo. Brutta cosa la fretta :-)
Tecnicamente è possibile, senza dubbio, ma mi pare poco probabile che l'uccello sia esattamente sincrono con la camera. Senza contare anche la questione rolling-shutter.
Guardandolo e riguardandolo, a me pare essere un tarocco: perché in questo fotogramma un pezzo di uccello sparisce completamente, per esempio?

http://imgur.com/a/Z47FT
Questo commento è stato eliminato dall'autore.
In realtà l'uccellino stava solo facendo lo sborone. Mentre era davanti alla telecamera twittava garrulo "Vè chemmuscoli!!!"
il fenomeno - un caso abbastanza straordinario di "aliasing", tecnicamente - dura 9 secondi circa. In quel periodo ci sono stati 9x20 = 180 battiti di ali ma se ne vede uno solo, o mezzo, verso la fine. Il che vuol dire che l'uccello deve battere le ali a 20 bps con una precisione di +/- 1/180 di secondo.

Non facile: ma infatti non sono molti i video di uccellini in cui il fenomeno si presenta con questa accuratezza.
Sixam,

Ci ho pensato anch'io a quella scena. Dal punto di vista tecnico non dev'essere stata uno scherzo. Chiaro che ci sono i tagli di montaggio e tutto, ma complimenti a chi l'ha pensata e realizzata.
Ci sono un sacco di filmati in rete di elicotteri che volano mentre le pale del rotore sembrano ferme. Poi ci sono i soliti complottisti di turno che parlano di fantomatici meccanismi ad antigravità nei commenti ;)

https://www.youtube.com/watch?v=R-IVw8OKjvQ
@Francesco, commento #5: E' un fenomeno oramai dilagante sulla rete e moltiplica i commenti in modo esponenziale, le persona commentano senza leggere gli articoli/i post fino in fondo ma soprattutto senza leggere i commenti precedenti, quindi si ripetono.
Anche io concordo con Raffaele, Rudi e tutti gil eventuali commentatori che hanno dei dubbi sul video: il principio alla base di questo fenomeno è assolutamente reale (personalmente lo conoscevo già, proprio in merito all'illusione di ruote ed eliche che sembrano girare al contrario) e quindi il video è perfettamente verosimile dal punto di vista scientifico, ma il risultato finale mi sembra sia stato manipolato per rendere il video virale.
In questo video, non solo l'uccellino dovrebbe battere le ali con una sincronia perfetta rispetto alla telecamera, ma soprattutto questa non dovrebbe mai variare: basterebbe un piccolissimo cambio di velocità e l'illusione si perderebbe: quantomeno dovrebbe vedersi un piccolo alone (scusate il gioco di parole) attorno alle ali, oppure queste, pur rimanendo immobili, dovrebbero cambiare di posizione.
Nel video dell'elicottero postato da Daniele Montanino #11, che sembra stato realizzato appositamente per riprendere il fenomeno (quindi significa che, a monte, c'è stata una sincronizzazione tra l'elica e la videocamera), l'effetto è molto più plausibile perchè abbiamo a che fare con una motore, che quindi tende ad essere molto più preciso e costante di un movimento muscolare.
"ma soprattutto questa non dovrebbe mai variare: basterebbe un piccolissimo cambio di velocità e l'illusione si perderebbe:"

Cosa sicuramente accaduta milioni di volte. Per questo proprio QUESTO filmato è diventato virale, non gli altri. Tipico esempio di "selective bias"...

Il sincronismo poi non è "perfetto". Infatti alla fine apre le ali.
"ma soprattutto questa non dovrebbe mai variare: basterebbe un piccolissimo cambio di velocità e l'illusione si perderebbe:"
Cosa sicuramente accaduta milioni di volte. Per questo proprio QUESTO filmato è diventato virale, non gli altri. Tipico esempio di "selective bias"...


Mi sono spiegato male io.
Nei "milioni di casi" a cui fai riferimento, anche quando si vedono ruote ed eliche che sembrano ferme, raramente sono PERFETTAMENTE ferme: nella stragrande maggioranza dei casi, queste sembrano avere un movimento estremamente lento, oppure sembrano ruotare prima in un modo poi nell'altro, a velocità variabile...e spesso attorno ai raggi/pale compare un "blur", proprio perchè la rotazione, non solo non è perfettamente sincronizzata con la videocamera, ma non è nemmeno perfettamente costante.

In quei casi, se per un attimo una ruota può sembrare perfettamente immobile, un attimo dopo torna a muoversi, anche se apparentemente lo fa molto lentamente o al contrario. Per mantenere costante l'illusione, bisogna sincronizzare meccanicamente i due eventi, come il caso dell'acqua citato da Sixam.
Non è possible, matematicamente parlando, che il movimento d'ali di un uccello sia più preciso di quello di una macchina. Non è che se fa 20 battiti al secondo, ognuno di essi dura esattamente 1/20 di secondo (men che meno che questi siano sempre e perfettamente 20).

bisognerebbe capire che tipo di uccellino è.

La luce è pessima, però sembra un passero. Sicuramente comunque uno di quella famiglia.
Replicante cattivo:

Una pala di elicottero, o i raggi di una ruota, ruotano MOLTO più velocemente di 20 giri/sec. Nel caso di un elicottero, parliamo tipicamente di 450 rpm, da moltiplicare per il numero di pale, quindi 900 "battiti" al sec. E' chiaro che avere un sincronismo perfetto per qualche secondo è molto più complicato che nel caso dell'uccellino.

Stessa cosa per i "raggi" dei copriruota di un'auto a velocità sostenuta. Questo filmato è straordinario, ma non impossibile. E' questo il punto.
ehm... clamoroso errore: rpm = rotations per minute. Al secondo fanno 15 rotazioni, meno del passero... Mea culpa! :)
Hehe, ricordo gli esperimenti nel laboratorio di elettromeccanica, alle scuole superiori, in cui misuravamo lo scorrimento dei motori asincroni trifase mediante lo stroboscopio!
...Bei tempi, sigh!
https://www.youtube.com/watch?v=LVwmtwZLG88 Questo video delle pale di un aereo riprese dal finestrino mi sembra altrettanto curioso. Comunque mi permetto una piccola considerazione generale a margine: la scienza e la tecnica riescono a incuriosirmi e soprendermi costantemente
Curioso Rich?!?! Ma che è!?? Motore fermo? e palette che spariscono nel vuoto?!? mah... Magari voi testoni (nel senso invidioso QUASI del termine) avete sicuramente capito, ma io porello praticamente inalfabeta (ok, dai, però perchè buttarsi giù così ora...) insomma, qui a forza di aprire parentesi mi sono QUASI perso, ma il concetto l'avrete spero capito!! :-p
Rich,

Quello è un effetto ottenuto con un sensore ottico CMOS. Se ci fosse stato un CCD al suo posto l'effetto sarebbe stato diverso.

La differenza tra i due sta proprio nel funzionamento: il CCD ha un funzionamento simultaneo, ovvero tutti i "pixel" catturano l'immagine simultaneamente, dando l'illusione che il soggetto giri lentamente o al contrario, mentre il CMOS funziona "a tendina" dall'alto verso il basso. Ne risulta che se si riprende un oggetto che gira, il punto focale non sarà mai nello stesso punto, dando quell' effetto "olografico".

(Spiegazione tagliata con l'accetta, lo so. Si trovano video che spiegano meglio questa differenza)
Stupidocane,
a che so io non dipende dal sensore ma dipende da come viene effettuata la lettura dal sensore. L'effetto che dici compare perché viene utilizzato il cosiddetto rolling shutter invece del global shutter. Siccome usando il rolling shutter in qualche modo accresci la sensibilità lo trovi facilmente sui CMOS invece che sui CCD perché questi ultimi sono già più sensibili.
L'effetto è presente anche nelle foto se l'otturatore è a tendina, perfino se usi la pellicola.
ecco un altro video del fenomento ancora più evidente:

http://www.chilloutzone.net/video/der-hubschrauber-der-in-der-luft-abhaengt.html