Ilusão de movimento a partir de imagens fixas

O projetor de cinema, a tv, o monitor do computador, entre outros aparelhos, simulam um movimento a partir de imagens fixas. Isso é possivel, pois estes aparelhos exploram a ilusão ótica, conceito que ainda é motivo de controvérsia no campo científico (descobriremos os motivos a seguir).



Se compararmos, grosseiramente, nosso olho a uma câmera fotográfica, podemos dizer que o processo de fixação da imagem se parece: as células sensíveis à luz, localizadas na nossa retina (no fundo do nosso olho), transformam a imagem projetada em impulsos bioelétricos que são enviados para uma região do cérebro. O cérebro interpreta a informação (inclusive inverte a posição da imagem). Até aqui os diferentes autores no campo científico concordam.

Esquema comparativo olho humano-câmara fotográfica [Retirado do site: http://achfoto.com.sapo.pt/hf_4.html]

 










Existe um debate sobre a ilusão ótica e que foi estabelecido a partir de duas teorias diferentes. Muitos autores aceitam a teoria da ‘persistência da imagem na retina’ para explicar a sensação de movimento gerada, por exemplo, na projeção de filmes no cinema. Estudado inicialmente em 1826 pelo médico Peter Mark Roget, esta teoria destaca a característica da retina em manter, por um décimo de segundo, uma imagem, mesmo que esta imagem tenha sido substituída por outra. Ex. Olhe para uma luz [pode ser uma lâmpada] por alguns segundos e depois desvie o olhar para uma parede lisa branca. Você verificará que a luminosidade permanece na sua visão.


Essa teoria afirma que, pela via de impulsos, a retina permanece enviando informações da primeira imagem para o cérebro, apesar da presença da segunda imagem. Isso significa que, por aproximadamente 1/10 de segundo (1 segundo para 10 imagens), as informações permanecem em progresso depois do último estímulo luminoso.

Tendo em vista este pensamento, se uma imagem for projetada e substituída por outra numa velocidade maior do que 1/10, provavelmente, verificaremos um efeito de ‘fusão’ de imagens, gerando a ilusão de movimento contínuo. 

Contudo, uma outra teoria do início do século XX surgiu contestando a anterior: alguns teóricos afirmaram que a ‘fusão’ de imagens era um mito e sugeriram que a noção de movimento se deve ao fato do cérebro relacionar uma seqüência de figuras a partir de sua forma. As teorias mais recentes ajustaram o tempo de projeção mínima para a relação 1/15 (1 segundo para 15 imagens).

O vídeo abaixo é um exemplo deste efeito: as pás do helicóptero parecem paradas. Para demonstrar que as pás estão em movimento e que a imagem deste vídeo não passa de uma ilusão, é necessário pensar na questão tendo em vista a quantidade de imagens fixas [frames] gravadas por segundo pela câmera. Provavelmente, a velocidade da captura pela câmera foi ajustada para coincidir com a frequência que as pás do do helicóptero são vistas no mesmo lugar. Ao coincidir a velocidade de um giro da pá com a captura, no video, sempre assistiremos as hélices na mesma posição, provocando a ilusão da imagem de uma hélice parada.




Aproximadamente em 1830, coube ao físico belga Joseph-Antoine Plateau medir, pela primeira vez, o tempo do fenômeno ‘persistência retiniana’,  permitindo o desenvolvimento de diversos aparelhos de reprodução de movimento de imagens fixas como o taumatropio, o praxinoscópio, o fenaquistoscópio, o zootropio, etc. Estes aparelhos possibilitaram a criação do Kinetoscópio desenvolvido por Thomas Edison e o Cinematógrafo criado pelos irmãos Lumière, entre outros.



Muybridge: várias câmeras fotográficas posicionadas uma ao lado da outra registraram o movimento do cavalo no século 19.


Brinquedos óticos


Brinquedos óticos

 

No livro Televisão Analógica e Digital, de Julio Ross,
podemos encontrar algumas informações sobre a taxa padrão
de transmissão usada na tv: 

"Existem vários padrões de sistemas de televisão (...) [que] especificam 

as características da imagem, como número de pontos por linha, 

número de linhas por quadro, número de quadros por segundo, entre 

outras informações. No início dos anos 50, as cores passaram a ser aproveitadas, 

com os Estados Unidos criando o padrão conhecido na prática como NTSC 

(National Television System Committee), que na verdade representa o nome 

do comité que foi criado pela indústria para elaborar a proposta de televisão a cores (...) 

Esse padráo de cores foi aceito pelo Japão e rejeitado pela Europa, que em 1966 

adotou o SECAM (Séquentiel Couleur Avec Memoire) como padrão.
Os europeus possuem ainda outro padrão de cores, que foi o adotado pelo Brasil, 

o PAL (Phase Altemation Line). No sistema NTSC, o vídeo é formado por 30 imagens 

(ou quadros) por segundo com 525 linhas. (...) Nos sistemas SECAM e PAL as imagens 

são formadas por 625 linhas e são transmitidos 25 quadros por segundo (...). 

A televisão analógica que assistimos nos dias de hoje é bastante semelhante a que 

foi inventada há quase cinco décadas. (Ross, :20)

No livro de Behrouz A. Forouzan, Comunicação De Dados E Redes 

De Computadores, podemos concluir que precisamos trabalhar 

com o bom senso, visando definir o número de taxas de quadros 

por segundo para imagens digitais:

"Um sinal de vídeo consiste de uma sequência de quadros. 

Se os quadros são mostrados na tela a uma velocidade satisfatória 

e na ordem cronológica dos eventos teremos a sensação 

de movimento. A razão fundamental é que nossos olhos não 

têm percepção sensorial suficiente para distinguir quadros individuais 

quando a velocidade de transição de quadros é suficientemente alta. 

Não existe um padrão para a quantidade de quadros por segundo 

exibidos em um tela. (...) Entretanto, para evitar que o brilho de 

uma imagem gráfica alterne com frequência 

(processo denominado/tiekcring), devido à baixa taxa de restauração 

da imagem ou à corrupção do sinal, um quadro precisa sofrer um 

processo de restauração {refreshing). A indústria de TV definiu a 

taxa de restauração de quadros em duas vezes". (Forouzan,: 665)

Assim, muitos autores e alguns softwares recomendam 

que o conjunto de taxas de quadros [frame rate] por segundo para a web seja 

de 12 qps [quadros por segundo ou 

fps - frames por segundo]; seguindo outras informações usamos, tradicionalmente,

as seguintes taxas de quadros: cinema (24 qps) e vídeo-NTSC (30 qps).

A seguir, outros vídeos que usaram taxas de quadros maiores que 30qps no momento da captura:

http://www.youtube.com/watch?v=K8cE8xFHfM4

Busted water balloon in slow motion 

http://www.youtube.com/watch?v=z6U_GFa76Ys

http://www.youtube.com/watch?v=90VyvOhPmA0

Contador

marceloribeiro