Cơ sở hoạt hình: Các ảo giác quang học của chuyển động - TED-Ed

Xem bài học đầy đủ: http://ed.ted.com/lessons/animation-basics-the-optical-illusion-of-motion-ted-ed

Làm thế nào để nhà làm phim hoạt hình làm cho những hình ảnh tĩnh trở nên sống động? Có phải các hình ảnh ấy thực sự chuyển động, hay chúng chỉ đơn giản là ảo giác quang học? TED-Ed sẽ đưa bạn đến phía sau hậu trường để tiết lộ bí mật của sự chuyển động trong ngành điện ảnh.

Bài học và hoạt hình thực hiện bởi TED-Ed

Lấy một dãy các hình ảnh tĩnh liên tục.

Hãy nhìn chúng từng tấm một.

Nhanh hơn.

Giờ, hãy bỏ các khoảng trống,

nhìn nhanh hơn nữa.

Hãy chờ đấy...

Bam!

Chuyển động!

Tại sao lại như thế?

Chúng ta biết rằng chỉ đang nhìn vào
một chuỗi các hình ảnh tĩnh,

nhưng khi chúng thay đổi đủ nhanh,

chúng gây ra ảo giác về sự xuất hiện như
một hình ảnh riêng lẻ liên tục,

dần dần thay đổi hình dáng và vị trí.

Hiệu ứng này là cơ sở
cho mọi công nghệ phim ảnh,

từ màn hình LED ngày nay

cho đến tổ tiên tia âm cực của chúng
trong thế kỷ 20,

từ việc chiếu phim điện ảnh
cho đến đồ chơi mới lạ,

thậm chí, nó còn được gợi ý,
quay trở lại thời kỳ đồ đá

khi mà con người bắt đầu
vẽ trên vách hang động.

Hiện tượng nhận thức về
chuyển động biểu kiến trong chuỗi hình ảnh

là do một đặc tính về nhận thức
của con người,

về mặt lịch sử thì được nhắc đến như là
"quán tính thị giác".

Thuật ngữ này được cho là

do nhà vật lý người Anh gốc Thụy Sĩ
Peter Mark Roget,

đầu thế kỷ 19,

từng sử dụng để miêu tả
về một khuyết điểm cụ thể của mắt

kết quả là
một vật thể chuyển động

có vẻ như đứng yên
khi nó đạt đến một tốc độ nhất định.

Không lâu sau, thuật ngữ này đã được dùng
để miêu tả điều ngược lại,

chuyển động biểu kiến của hình ảnh tĩnh,

bởi nhà vật lý người Bỉ Joseph Plateau,
người phát minh ra kỹ thuật ảnh động.

Ông định nghĩa quán tính thị giác,
như là kết quả của các dư ảnh liên tục,

là các hình ảnh đã được giữ
và kết hợp lại trên võng mạc,

làm cho chúng ta tin rằng cái mà ta nhìn
là một vật thể đang chuyển động.

Giải thích này được chấp nhận
rộng rãi trong nhiều thập niên kế tiếp

và thẳng đến thế kỷ 20,

khi một vài người bắt đầu thắc mắc về
điều gì đã xảy ra về mặt sinh lý.

Năm 1912, nhà tâm lý học người Đức,
Max Wertheimer

phác thảo các giai đoạn cơ bản
của chuyển động biểu kiến

sử dụng những ảo giác quang học đơn giản.

Các thí nghiệm dẫn ông đến kết luận

rằng hiện tượng trên là do
những quá trình nằm phía sau võng mạc.

Năm 1915, Hugo Münsterberg,

nhà tâm lý học ứng dụng tiên phong
người Đức gốc Mỹ

cũng đề xuất rằng chuyển động biểu kiến
của chuỗi hình ảnh

không phải là do chúng được giữ lại
trong mắt

mà là được thêm vào quá nhiều
bởi hành động của trí óc.

Ở thế kỷ sau đó,
các thử nghiệm bởi các nhà sinh lý học

đã xác nhận khá nhiều
những kết luận của họ.

Khi nó liên quan đến ảo giác
của ảnh động,

quán tính thị giác
sẽ ít ảnh hưởng lên thị giác

hơn là cách mà nó được giải thích
bên trong não.

Nghiên cứu chỉ ra các khía cạnh khác nhau
của những gì mà mắt thấy,

như hình thức, màu sắc, chiều sâu
và chuyển động,

sẽ truyền đến khu vực khác nhau
của vỏ não thị giác

qua các con đường khác nhau từ võng mạc

Đó là sự tương tác liên tục

của các tính toán riêng
trong vỏ não thị giác

mà khi liên kết các khía cạnh khác nhau
này lại

và lên đến đỉnh cao trong nhận thức.

Não của chúng ta liên tục làm việc,

đồng bộ hóa cái mà chúng ta nhìn,
nghe, ngửi và chạm

thành kinh nghiệm có ý nghĩa

từ khoảnh khắc đến khoảnh khắc
của dòng chảy hiện tại

Vì vậy, để tạo ra ảo giác của chuyển động
trong chuỗi hình ảnh,

chúng ta cần có
thời gian của khoảng cách

gần với tốc độ mà não chúng ta xử lý
hiện tại.

Vậy, hiện tại diễn ra nhanh như thế nào
dựa theo não của chúng ta?

Vâng, ta có một ý tưởng

bằng cách đo tốc độ
các hình ảnh cần được thay đổi

để ảo giác xuất hiện.

Hãy xem liệu ta có tìm ra nó
bằng cách lặp lại thí nghiệm trên.

Đây là một cảnh trình bày ở tốc độ
một khung hình mỗi hai giây

với nửa giây nền đen ở giữa.

Tại tốc độ thay đổi này,

với khoảng trống ngăn cách các hình ảnh,

không có chuyển động thực sự
nhận thấy được.

Khi chúng ta giảm khoảng thời gian
chỗ trống,

một thay đổi nhỏ trong vị trí
trở nên rõ ràng hơn, và

bạn bắt đầu có ý niệm mơ hồ
về cảm giác chuyển động

giữa những hình khác biệt.

Một khung hình mỗi giây.

Hai khung hình mỗi giây.

Bốn khung hình mỗi giây.

Bây giờ ta bắt đầu
có cảm giác chuyển động,

nhưng nó không thực sự trôi chảy.

Chúng ta vẫn nhận thức được việc
ta đang nhìn vào ảnh riêng biệt.

Tăng tốc nào. Tám hình trên giây.

Mười hai hình trên giây.

Có vẻ như chúng ta gần đạt đến rồi.

Tại 24 hình trên giây,
chuyển động trông có vẻ mượt mà hơn.

Đây là chuẩn tốc độ tối đa.

Vậy, thời điểm ta đánh mất
nhận thức về khoảng thời gian,

nhận thấy chuyển động biểu kiến

dường như xuất hiện trong khoảng
8 đến 12 hình trên giây.

Bên cạnh đó điều đã được khoa học xác định

là ngưỡng chung trong nhận thức
của chúng ta

khi nhìn các ảnh tách biệt

Nói chung,
chúng ta bị mất đi nhận thức

ở khoảng thời gian xấp xỉ
100 mili giây mỗi hình,

tương đương với một tỷ lệ là khoảng
10 khung hình mỗi giây.

Khi tỷ lệ khung hình tăng,

ta hoàn toàn mất
ý thức về khoảng thời gian

và thuyết phục hơn về thực tế của ảo giác