Animations bases : l'illusion d'optique de mouvement - TED - Ed

Prenons une série d'images fixes séquentielles. Examinons-les une par une. Plus vite. Maintenant, enlevons les intervalles, et allons encore plus vite. Un peu de patience... et voilà ! Ça bouge ! Comment ça marche ? Dans notre tête, nous savons que nous regardons simplement une série d'images fixes, mais quand on les voit changer suffisamment vite, elles donnent l'illusion optique de ne former qu'une seule image persistante qui change graduellement de forme et de position. Cet effet est à la base de toute la technologie du monde de l'animation, de nos écrans LED d'aujourd'hui à leurs ancêtres du 20e siècle à tube cathodique, de la projection en cinéma au jouet d'enfant, même, on l'a suggéré, en remontant à l'Âge de pierre, quand les humains peignaient sur les murs de leur caverne. Ce phénomène de perception d'un mouvement apparent créé par une succession d'images provient d'une caractéristique de la perception humaine appelée depuis longtemps la « persistance rétinienne ». On attribue cette expression au physiciste anglo-suisse Peter Mark Roget, qui, au début du 19e siècle, l'utilisait pour décrire un défaut particulier de l'oeil qui faisait qu'un objet en mouvement semblait s'imobiliser quand il atteignait une certaine vitesse. Il n'a pas fallu longtemps pour que l'expression soit utilisée pour décrire l'opposé, le mouvement apparent d'images fixes, par le physiciste Joseph Plateau, l'inventeur du phénakistiscope. Il a défini la persistence rétinienne comme étant le résultat d'une série d'images rémanentes qui restaient et se combinaient sur la rétine, nous donnant l'illusion que nous voyons un seul objet qui bouge. Cette explication fut largement acceptée au cours des décenies suivantes jusqu'au début du 20e siècle, quand certaines personnes commencèrent à se demander ce qui se passait au niveau physiologique. En 1912, le psychologue allemand Max Wertheimer décrit les étapes primaires de base du mouvement apparent en utilisant de simples illusions d'optique. Ces expériences lui ont permis de conclure que ce phénomène est dû à des processus en arrière-fond de la rétine. En 1915, Hugo Munsterberg, un pionnier germano-américain de la psychologie appliquée, suggèra également que le mouvement apparent d'images successives n'est pas dû au fait que les images persistent dans l'oeil, mais qu'il est surajouté par l'intervention de l'esprit. Dans le siècle qui suit, des expériences menées par des psychologues ont en gros confirmé leurs conclusions. Pour ce qui est de l'illusion des dessins animés, la persistance rétinienne est moins influencée par la vision elle-même que par l'interprétation qu'en fait le cerveau. Les recherches ont montré que les differents aspects de ce que voient les yeux, comme les formes, les couleurs, la profondeur, et le mouvement sont transmis à différentes zones du cortex visuel en empruntant des cheminements différents depuis la rétine. C'est l'interaction en continu des divers calculs effectués dans le cortex visuel qui fusionne ces aspects différents pour finalement créer notre perception. Nos cerveaux travaillent constamment, ils synchronisent ce que nous voyons, ce que nous entendons, ce que nous sentons et ce que nous touchons pour créer une expérience qui a du sens dans le flux d'instant en instant du présent. Pour créer l'illusion du mouvement dans une série d'images, il nous faut donc synchroniser les intervalles avec la vitesse à laquelle nos cerveaux traitent le présent. À quelle vitesse se déroule le présent, d'après nos cerveaux ? On peut s'en faire une idée en mesurant la vitesse à laquelle les images doivent changer pour que l'illusion marche. Voyons si nous pouvons le découvrir en reprenant notre expérience. Ici, la séquence passe à la vitesse d'une image toutes les 2 secondes avec un noir interpolé d'une seconde. À cette vitesse, avec le noir qui sépare les images, nous ne percevons aucun mouvement. Quand on réduit la durée du noir, une petite modification de la position devient plus apparente et on commence à avoir une petite idée du mouvement qui existe entre les images séparées. 1 image par seconde, 2 images par seconde, 3 images par seconde. On commence à mieux percevoir le mouvement, mais il reste saccadé. On se rend toujours bien compte qu'on regarde des images séparées. On accélère, 8 images par seconde, 12 images par seconde. On y est presque. À 24 images par seconde, le mouvement devient encore plus fluide. C'est la vitesse normale standard. Donc, la vitesse où l'on ne remarque plus les intervalles et où l'on commence à percevoir le mouvement apparent semble s'établir aux alentours de 8 à 12 images par seconde. C'est à peu près ce qui a été déterminé par la science, le seuil général où l'on n'est plus conscient de percevoir des images séparées. En général, nous perdons cette perception à des intervalles d'environ 100 millisecondes par image, ce qui correspond à une vitesse d'environ 10 images par seconde. Quand le nombre d'images par seconde augmente, nous perdons complètement la perception des intervalles et nous sommes encore plus convaincus de la réalité de l'illusion.