Возьмём последовательность неподвижных изображений.
Посмотрим их по одному.
Быстрее.
Удалим промежутки,
будем менять их быстрее.
Ждём...
...и вот!
Движение!
Почему так происходит?
Мы понимаем, что смотрим лишь
на ряд последовательных неподвижных изображений,
но их достаточно быстрая смена
создаёт оптическую иллюзию,
заключающуюся в слиянии отдельных изображений в одно,
постепенно меняющее форму и положение.
На этом эффекте основаны все технологии создания кинофильмов,
как для современных светодиодных экранов,
так и для их электронно-лучевых предшественников XX века,
проекции кинофильмов
и новейших игрушек.
Предполагается даже,
что этим эффектом пользовались ещё в каменном веке,
когда люди стали рисовать на стенах пещер.
Возникновение иллюзии движения
при последовательной демонстрации изображений
происходит из-за особенности зрительного восприятия человека,
называемой «инерцией зрительного восприятия».
Этот термин впервые употребил
физик Питер Марк Роже — англичанин швейцарского происхождения,
который в начале XIX века
использовал его для описания конкретного дефекта глаз,
из-за которого движущийся объект
кажется неподвижным при достижении им определённой скорости.
Вскоре после этого
этот термин начал применять
для описания противоположного явления —
иллюзии движения неподвижных изображений —
бельгийский физик Жозеф Плато, изобретатель фенакистископа.
«Инерцией зрительного восприятия» он назвал явление,
являющееся результатом последовательных зрительных ощущений,
сохраняемых, а затем объединяемых на сетчатке глаза,
заставляющее нас поверить в то,
что мы видим один движущийся объект.
Это объяснение получило широкое признание
в последующие десятилетия,
вплоть до начала XX века,
когда возникли сомнения насчёт того,
как это может происходить с физиологической точки зрения.
В 1912 году немецкий психолог Макс Вертгеймер
изложил основные этапы возникновения иллюзии движения
на основе простых оптических иллюзий.
Эти эксперименты привели его к выводу,
что явление связано с процессами,
происходящими за сетчаткой глаза.
В 1915 году Гуго Мюнстерберг,
немецко-американский основатель прикладной психологии,
также предположил, что иллюзия движения
последовательных изображений
обусловлена не сохранением в глазе,
а происходит при участии сознания.
Последующие эксперименты
физиологов прошлого века
во многом подтвердили эти выводы.
Поскольку инерция зрительного восприятия связана с иллюзией от кинофильмов,
она связана не столько с самим зрением,
сколько с его интерпретацией в мозге.
Исследования показали, что различные аспекты того,
что воспринимается глазом,
такие как форма,
цвет объекта,
глубина цвета
и движение,
передаются в различные области зрительной коры
от сетчатки глаза разными путями.
Получаемая информация
постоянно и многообразно обрабатывается в зрительной коре,
где эти разные аспекты объединяются,
превращаясь в зрительное восприятие.
Наш мозг постоянно работает,
синхронизируя то, что мы видим,
слышим, нюхаем,
и превращает поток воспринимаего
в ощущение, имеющее смысл.
Итак, для того чтобы создать иллюзию
движения последовательных изображений,
мы должны сделать временные интервалы между ними
близкими к той скорости, с которой наш мозг их обрабатывает.
Насколько быстро происходят изменения в соответствии с работой нашего мозга?
Мы можем получить об этом представление
измеряя, как быстро должны меняться изображения
для возникновения иллюзии.
Давайте посмотрим, сможем ли мы это выяснить,
повторив наш эксперимент.
Здесь представлена последовательность
из расчёта один кадр за две секунды
с промежутком между кадрами, равным одной секунде.
При такой скорости смены изображений
и таких промежутках между ними
нет реально ощутимого движения.
По мере уменьшения продолжительности промежутков
небольшие изменения в положении объекта становятся более заметными
и появляется некий намёк на ощущение движения
между отличающимися друг от друга кадрами.
Один кадр в секунду,
два кадра в секунду,
четыре кадра в секунду.
У нас возникает некое ощущение движения,
правда, оно не очень плавное.
Мы всё ещё понимаем,
что смотрим на отдельные изображения.
Давайте ускорим процесс
до восьми кадров в секунду,
до двенадцати кадров в секунду.
Похоже, что мы почти достигли эффекта.
Двадцать четыре кадра в секунду,
и движение выглядит ещё более сглаженным.
Это стандартная скорость.
Таким образом, значение,
при котором мы перестаём замечать интервалы
и у нас возникает иллюзия движения,
очевидно, находится в интервале от восьми до двенадцати кадров в секунду.
Этот промежуток
в науке определён
как порог нашего сознания,
при котором мы распознаём отдельные изображения.
Вообще говоря, предел этого распознавания
находится в интервале около 100 миллисекунд
на одно изображение,
что соответствует частототе кадров
где-то около десяти в секунду.
По мере увеличения частоты кадров
мы полностью перестаём ощущать интервалы
и иллюзия начинает казаться нам
всё более реалистичной.