Question d'origine :
Bonjour!
Dans le cadre d'un mastère de littérature, je souhaiterais savoir quel ouvrage de référence je pourrais citer, qui décrit le phénomène de la persistance rétinienne.
Il me faudrait le titre, l'auteur, l'éditeur, l'année d'édition, le nombre de pages et la/les page(s) concernée(s), si possible.
Merci de votre aide!
Réponse du Guichet
bml_sci
- Département : Sciences et Techniques
Le 28/03/2008 à 13h31
Nos recherches ne nous ont malheureusement pas permis d’identifier un ouvrage qui traiterait en particulier du phénomène de la « persistance rétinienne ». Nous vous proposons donc de retracer dans les grandes lignes les diverses informations glanées ici ou là et de vous communiquer les références et liens qui vous permettront d’approfondir plusieurs aspects de la question.
1) Définition
Selon Wikipédia, la persistance rétinienne est la capacité ou défaut de l'œil à conserver une image vue superposée aux images que l'on est en train de voir. Elle est plus forte et plus longue si l'image observée est lumineuse. Ceci est dû en partie au temps de traitement biochimique du signal optique.
On distingue 2 types de persistance rétinienne :
- la persistance positive ou « positive afterimage » en anglais, qui dure peu de temps (environ 50 millisecondes) et qui est de la couleur de l'image qui persiste. On la remarque entre autre quand quelqu’un prend notre photo avec un flash : l’image du flash persiste telle quelle une fraction de seconde après celui-ci.
- la persistance négative ou « negative afterimage », qui dure plus longtemps. Elle est due à une exposition prolongée à une forte intensité lumineuse. On garde ensuite imprimée une trace sombre de l'image dans la vision durant plusieurs secondes. Par exemple si l’on fixe pendant un certain temps quelque chose en vert, cette chose apparaît pendant quelques secondes en rouge lorsque l’on détourne le regard vers une surface blanche tout de suite après.
Entre chaque image reçue par la rétine. Il y a, bien entendu, un vide que nous ne voyons pas puisque la persistance rétinienne nous permet de remplacer ce vide par l’image gardée en mémoire par la rétine. L’enchaînement des images nous permet de voir des images en continu.
Léonard de Vinci (1452-1519) est le premier à étudier la physiologie oculaire et à observer, dans le cadre de ses recherches sur les impressions ressenties par l'oeil, ce phénomène de persistance rétinienne : « Si l'œil qui regarde l'étoile se tourne rapidement de la partie opposée, il lui semblera que cette étoile se compose en une ligne courbe enflammée. Et cela arrive parce que l'œil réserve, pendant un certain espace, la similitude de la chose qui brille et parce que cette impression de l'éclat de l'étoile persiste plus longtemps dans la pupille que n'a fait le temps de son mouvement. » Codex K folio 120 recto.
Source : site du Syndicat National des Ophtalmologistes de France
Mais il faut attendre Joseph Plateau (1801-1883), physicien belge et professeur à l’université de Liège pour qu’une théorie sur la persistance rétinienne soit énoncée. Selon lui : « si des impressions lumineuses différentes se succèdent à la cadence voulue, il y a, pour notre organe récepteur, liaison entre elles et donc impression de vues continues en mouvement ».
Source : site de l’Université Paris Descartes
Pour approcher concrètement ce phénomène, quelques tests :
- ici
- là
- ou encore ici
2) Explication
Pour obtenir une explication scientifique de ce phénomène, vous pouvez consulter :
- le site de l'Université Paris Descartes qui propose un dossier scientifique et technique sur ce phénomène.
- le site personnel
- l’ouvrage de Jacques Aumont, L'Image, éd. Nathan, 1994, p. 18 à 22
3) Utilisation
Pour voir quelques applications de ce phénomène (thaumatrope, folioscope, phenakisticope, zootrope, praxinoscope), vous pouvez consulter le site suivant.
Pendant longtemps, il a été affirmé que ce phénomène de « persistance rétinienne » était à l’origine de notre perception du mouvement au cinéma et à la télévision. En effet, sur un téléviseur, l'image semble stable : elle ne clignote pas. Or l'écran n'émet les images que par intermittence.
C'est donc à partir d'une suite d'images fixes, d'une discontinuité, que l'œil crée du mouvant et du continu. « L'œil ne possède qu'un pouvoir de séparation étroitement limité dans l'espace et le temps. Un alignement de points très proches les uns des autres est perçu comme une ligne, suscite le fantôme d'une continuité spatiale. Et une succession suffisamment rapide d'images distinctes, mais peu différentes, crée, par suite de la lenteur et de la persistance des sensations rétiniennes, un autre continu, plus complexe, spatio-temporel, lui aussi imaginaire »(Jean Epstein, L'intelligence d'une machine, Paris, éd. Jacques Melot, 1946).
Si la limitation du pouvoir de séparation de l'œil permet la photographie, la fameuse persistance rétinienne permet le cinéma et la télévision. Une perception sensorielle persiste quand l'excitation disparaît. Cette persistance est de l'ordre d'un tiers de seconde. Pour l'œil, elle varie avec l'éclairement, la fréquence des excitations, le temps de perception. On admet qu'une impression de continuité est obtenue à partir de seize excitations par seconde. Le cinéma parlant portera cette cadence à vingt-quatre projections par seconde, et la télévision à vingt-cinq, pour des raisons de synchronisation des caméras et récepteurs avec la fréquence du courant d'alimentation (50 périodes/seconde).
En 1823, le docteur Paris, un médecin anglais, découvre ce phénomène. Il le met en évidence avec un jouet qu'on peut regarder comme l'ancêtre lointain du cinéma, le « thaumatrope ». Il s'agit d'un disque de carton tenu entre deux fils. Sur une face on dessine un oiseau. Sur l'autre, une cage. Avec les fils, on fait tourner le disque très vite : on a l'illusion de voir l'oiseau dans la cage.
Source : Site de l’Encyclopaedia Universalis
Mais aujourd’hui un débat existe quant à savoir si la perception du mouvement au cinéma et à la télévision repose sur le seul phénomène de la « persistance rétinienne ». Cette explication ne suffirait pas à expliquer l'illusion de continuité. L'absence d'information entre les images serait simplement trop courte pour que le cerveau s’en aperçoive : ce phénomène physique est appelé l'effet phi.
Depuis peu, certaines personnes n'accordent pas à la persistance rétinienne la mise en mouvement d'images fixes, et présentent d'autres explications. Ils mettent ainsi en avant que nous percevons tout de même un mouvement lorsque les images défilent à un rythme inférieur à 10 images par seconde et donc nettement inférieur pour être expliqué par la persistance rétinienne. De plus pour certains spécialistes, la persistance rétinienne empilerait les images au fur et à mesure avant qu'elles ne disparaissent progressivement (comme les chronophotographies, voir les ancêtres du cinéma). Enfin, pour expliquer l'illusion du mouvement à partir d'images fixes, ils mettent en avant l'effet phi, notre cerveau recevant successivement deux images se ressemblant, "verrait" un mouvement (certains neurones chargés de la détection des mouvements seraient stimulés). La persistance rétinienne ne servant alors uniquement à atténuer le scintillement de l'image du à l'obturateur. Malgré tout, la question concernant le rôle de la persistance rétinienne lors du passage d'une image fixe à une image animée n'est pas encore tranchée.
Source : le site Image TPE
Pour rentrer dans ce débat, vous pouvez vous reporter :
- au site Futura-Sciences (forum)
- au site personnel
- à l'article La persistance rétinienne n'explique pas la vision du mouvement au cinéma de Philippe Girard disponible sur le site suivant
- au dvd Le cerveau et le mouvement : le sixième sens, conférence donnée par Alain Berthoz
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