II/ 3a) Du pré-cinéma au cinéma, une histoire bercée d'illusions
Pour inventer le cinéma, il fallait pouvoir créer des images en mouvement. Cet art donne l'illusion que les images projetées sont en mouvement, alors que chaque photogramme reste immobile mais suit le précédent à la cadence de 24 unités par seconde pour un film classique. Cette illusion est présente en télévision, vidéos...
Pour éviter la sensation de scintillement de l'image, il faut que la fréquence de rafraîchissement, définie par le nombre d’images par seconde soit supérieure à la persistance rétinienne ( au moins 40 images par seconde) pour ne pas voir la succession d’images. Cette valeur varie généralement entre 50 et 144 Hz. Plus cette fréquence est élevée, plus le confort visuel est élevé. La fréquence à laquelle le scintillement causé par une succession d’images devient imperceptible pour notre système visuel est appelé le seuil de fusion d'une lumière scintillante. Ce seuil dépend du niveau d’illumination de l’image qui est plus élevé pour des images plus claires. Il dépend également de la région de la rétine où est projetée l’image.
Les aires du cerveau qui analysent les mouvements sont sensibles aux mouvements continus, mais également aux mouvements saccadés, deux mouvements presque similaires. Notre perception rend compte de la réalité et donne ainsi place à de multiples illusions optiques.
Le rôle de réduction de l’effet de scintillement de l’image cinématographique est attribué à la persistance rétinienne. C'est la capacité de l’œil à conserver en mémoire une image que l’on a vu et de la superposer aux autres images que l’on est en train de voir. En réalité, la persistance rétinienne permet de voir des images animées sans interruption ni scintillement. En revanche, l’impression que nous avons à voir des images en mouvement est due à une mauvaise interprétation du cerveau qui implique un effet de mouvement : l’effet bêta. Celui-ci intervient quand deux images avec un léger décalage se suivent rapidement. Notre cerveau voit alors automatiquement un mouvement et est victime de cet effet chaque fois qu’il voit des images fixes se succéder comme dans les films d’animation, ou même les petits livres feuilletés rapidement. Lorsque la lumière atteint la rétine, ses cellules photosensibles déclenchent une réaction chimique. La persistance laisse une "trace" de l’image au fond de la rétine. Si une autre image est perçue par l'œil dans ce laps de temps, notre cerveau aura l'illusion de voir les deux images en même temps. De plus, un autre effet, l'effet phi, explique la sensation visuelle de mouvement provoquée par l'apparition d'images perçues successivement, qui peuvent être raccordées par un déplacement ou une transformation logique. Le cerveau comble alors l'absence de transition avec celle qui lui semble la plus vraisemblable. Cela résulte donc du traitement effectué par le système visuel. C'est sur ce principe que fonctionnent de nombreux néons, guirlandes ou panneaux indicateurs: en allumant successivement les ampoules, ils donnent l'impression qu'un point se déplace.
