Hiện tượng bạn đang mô tả được gọi là “Hiệu ứng bánh xe ngựa”. Khi tốc độ khung hình của máy ảnh trùng khớp với tần số quay của một vật thể, đối tượng sẽ xuất hiện để quay chậm, đứng yên hoặc trôi về phía sau so với tốc độ và hướng quay của nó.

Về cơ bản, hiện tượng này bắt nguồn từ việc não bộ không thể nhận ra những hình ảnh liên tiếp nhau, vì con người không thể quan sát tất cả mọi thời điểm của một chuyển động. Cụ thể hơn, chúng ta chỉ có thể thu được 10 - 12 hình ảnh mỗi giây mà thôi. Với trường hợp của bánh xe, não sẽ lấy ngẫu nhiên một vài hình ảnh trong chuyển động, và đó là lý do vì sao bạn nhìn thấy bánh xe đứng yên, hoặc quay chậm, hoặc thậm chí là quay ngược lại so với chiều di chuyển.

Ngoài ra, mỗi điểm của bánh xe đang lăn đều thực hiện cùng một lúc hai chuyển động: quay quanh trục và tịnh tiến về phía trước. Vì thế, ở đây có sự tổng hợp chuyển động. Kết quả tổng hợp này đối với phần trên và phần dưới của bánh xe không giống nhau.
 
 

Và đây là câu trả lời của bạn

Hiện tượng kỳ lạ này đã được khoa học đặt tên hẳn hoi: Hiệu ứng bánh xe ngựa, và nó là một ảo ảnh thị giác.

Về cơ bản, hiện tượng này bắt nguồn từ việc não bộ không thể nhận ra những hình ảnh liên tiếp nhau, vì con người không thể quan sát tất cả mọi thời điểm của một chuyển động. Cụ thể hơn, chúng ta chỉ có thể thu được 10 - 12 hình ảnh mỗi giây mà thôi.

 
Các nghiên cứu trước kia chỉ ra rằng não bộ có thể thu được số khung hình lên tới 200 hình/giây (FPS). Tuy nhiên trong chuyển động, con số hạ xuống 13 hình. Và dù mắt chúng ta có thể thu được hình ảnh ở tốc độ cao, thậm chí là rất cao, nhưng não lại không thể xử lý toàn bộ số ảnh đó, mà chỉ được khoảng 10 - 15 FPS.

Vậy số ảnh còn lại thì làm thế nào? Não bộ đơn giản chỉ "điền vào chỗ trống". Với trường hợp của bánh xe, não sẽ lấy ngẫu nhiên một vài hình ảnh trong chuyển động, và đó là lý do vì sao bạn nhìn thấy bánh xe đứng yên, hoặc quay chậm, hoặc thậm chí là quay ngược lại so với chiều di chuyển.

Hiện tượng này cũng xuất hiện với những cánh quạt quay quá nhanh. Ví dụ như trong hình ảnh dưới đây, chiếc trực thăng bay lên nhờ một thế lực đặc biệt nào đó, chứ không phải lực quay từ cánh quạt.