Görme sürekliliği

Görme sürekliliği, geleneksel olarak, bir nesnenin görsel algısı o nesneden çıkan ışık ışınlarının göze girmesinden sonra kesilmezse ortaya çıkan optik yanılsama.  Bu yanılsama, retinal süreklilik, izlenimlerin sürekliliği, basitçe süreklilik ve diğer varyasyonlar olarak tanımlanmıştır. Bu tanıma göre, yanılsama olumlu görüntü ile aynı veya çok benzer olacaktır.

Görme sürekliliği, aynı zamanda "titreşim füzyonu" ile aynı anlamda anlaşılabilir, göze giren ışık kısa ve düzenli aralıklarla kesintiye uğradığında görüşün sürekli olarak devam ettiği görülmektedir.

Tanıtılışından bu yana, "görme sürekliliği" teriminin fenakistiskop ve zoetrope gibi optik oyuncaklarda ve daha sonra sinemada hareket algısının açıklaması olduğuna inanıldı. Bununla birlikte, bu teori 1895’te sinema tanıtılmadan önce bile tartışılmıştır. Eğer "görme sürekliliği", "titreşim füzyonu" olarak açıklanırsa, sinemada ve ilgili optik oyuncaklarda hareketli resimlerin illüzyonunda bir faktör olarak görülebilir ancak bunun tek prensibi olarak görülemez.

İllüzyonun önceki tanımları genellikle etkiyi sadece gözün, özellikle retinanın kusurlarına bağladı. Sinirler ve beynin bölümleri daha sonra açıklamaların bir parçası hâline geldi.

Bazı doğal fenomenler ve bazı optik oyuncakların prensipleri görme sürekliliğinin etkisine bağlanmıştır. Patrick d'Arcy bu etkinin varlığını "hızlıca bir meşale çevirerek gördüğümüz aydınlık halka, havai fişeklerde ateş tekerlekleri, titreşimli bir kabloda gördüğümüz düzleştirilmiş mil şekli, hızla dönüş yapan bir dişli çarkta gördüğümüz sürekli daire" örnekleri üzerinden fark etmiş ve onaylamıştır.  Temel olarak, hızlı hareket eden nesnelerde görülen hareket bulanıklığına benzeyen her şey "görme sürekliliği" olarak kabul edilebilir.

Parlayan bir kömürün hızlı bir şekilde hareket ettirildiğinde bir ışık çizgisi olarak ortaya çıkması, genellikle görme sürekliliği fikrini göstermek için kullanılmıştır.  Bu durum “maytap izi etkisi” olarak bilinir ve bir maytap hızla döndürüldüğünde ortaya çıkan izden sonra adlandırılmıştır.

Topaçlardaki veya dönen tekerleklerdeki renkler, hareket ayrıntıları kaydetmek için çok hızlıysa birbirine karışır. Renkli bir nokta daha sonra daire olarak görünür ve bir çizgi tüm yüzeyin tek bir renk tonunda görünmesini sağlayabilir.

Nisan 1825'te ilk Thaumatrope W. Phillips tarafından yayımlandı (John Ayrton Paris ile anonim ortaklık içinde).  Dönen diskin her iki tarafındaki resimlerin tek bir görüntüde birbirine karıştığı görülmesi, görme sürekliliği kavramını göstermek için sıklıkla kullanılmıştır.

Nisan 1858'de John Gorham Kaleydoskopik renk üstünü patentledi. Bu, genellikle biri renkli ve diğeri kesik desenli siyah iki küçük diskin yerleştirildiği bir üst kısımdır. Diskler döndüğünde ve üst diskin düzenli sarsıntılı hareketlerele hızı kesildiğinde, oyuncak " kaleydoskopinkine benzeyen güzel formlar " ile çoğaltılmış renkler sergiler. Gorham, renklerin dönen diskte nasıl karışmış göründüğünü "retinada art arda gösterim süresinden" açıkladı. Gorham, bu prensibi "bilinen bir deney olan bir ucu yanan bir sopayı döndürmek deneyi" (maytap izi etkisi olarak da bilinir) üzerinden oluşturdu.

Bir kalem veya başka bir sert düz çizgi, parmaklar arasında yeterince hızlı hareket ettiğinde veya başka bir şekilde sert hareket hâlindeyken bükülüyor şekilde ve lastik gibi görülebilir.

"Görme sürekliliği ekranı" veya "GS ekranı" terimi, hızlı bir şekilde arka arkaya bir uzamsal bölüm görüntüleyerek görüntü oluşturan LED ekran cihazları için kullanılmıştır (örneğin, birkaç milisaniyede bir piksel sütunu). İki boyutlu bir GS ekranı genellikle tek bir LED sırasını doğrusal veya dairesel bir yol boyunca hızla hareket ettirmek yoluyla gerçekleştirilir. Sonuç, insan gözünün görsel süreklilik süresi boyunca tüm yol tamamlandığı sürece görüntünün izleyici tarafından bir bütün olarak algılanmasıdır. Bir başka etki ise havada yüzen görüntü izlenimi vermektir. Üç boyutlu bir GS ekranı genellikle hacim boyunca kaydırılan veya döndürülen iki boyutlu bir LED ızgarası kullanarak oluşturulur. GS ekranı aygıtları, ışık yazımı üretmek için uzun kamera pozlamaları ile birlikte kullanılabilir. Bunun yaygın bir örneği, desen üreten bisiklet tekerleği ışıklarının kullanımında görülebilir.

Görme sürekliliği teorisi, filmi hareket olarak gördüğümüz ana neden olarak 1912'den beri çürütülmüş olsa da, film tarihçileri ardışık görüntülere ve benzer yanılsamalara birçok tarihsel atıfta bulunmaya devam ettiler. Aşağıdaki gelişmeler bu hikâye ile ilgilidir.

Yalnızca bir rüyada görülen benzer görüntülerle ilgili bir şeylerden bahsetse de, görme sürekliliğinin keşfi bazen Romalı şair Lucretius'a (yaklaşık MÖ 15 Ekim 99 MÖ - MÖ 55) atfedilir.

Yaklaşık 165 yılınca Ptolemy, Optik kitabında üzerinde farklı renklere sahip dönen bir çömlekçi çarkı tanımladı. Bölümlerin farklı renklerinin tek bir renge nasıl karıştığını ve tekerlek çok hızlı döndüğünde noktaların daire olarak nasıl göründüğünü kaydetti. Diskin ekseni boyunca çizgiler çizildiğinde, tüm yüzeyin aynı renkte görünmesini sağlarlar. "İlk devrimde yaratılan görsel izlenimi, müteakip olarak özdeş bir izlenim yaratan tekrarlanan örnekler izler. Bu aynı zamanda, ışığı hareket hızından dolayı dağılmış görünen ve görsel yetenekle ortaya çıkan mantıklı izlenime göre geçtiği geçtiği algılanabilir mesafe miktarına göre görünen kayan yıldızlar durumunda da olur."

Porfir (243-305 dolaylarında) Ptolemy Harmonikleri hakkındaki yorumunda, duyuların nasıl kararlı değil, şaşkın ve yanlış olduğunu açıklar. Tekrarlanan gösterimler arasında belirli aralıklar algılanmaz. Bir eğirme konisindeki (veya üstündeki) beyaz veya siyah bir nokta bu rengin dairesi olarak görünür ve üstteki bir çizgi tüm yüzeyin bu renkte görünmesini sağlar. Hareketin hızlılığından dolayı, çizgi hareket ettikçe çizginin koninin her parçası üzerindeki izlenimini algılarız."

11. yüzyılda Ptolemy'nin yazılarına aşina olan İbnü'l-Haytham, bir topaçtaki renkli çizgilerin nasıl farklı renkler olarak ayırt edilemediğini ancak tüm çizgilerin renklerinden oluşan yeni bir renk olarak göründüğünü açıkladı. Görmenin bir rengi ayırt etmek için biraz zaman gerektirdiği sonucuna vardı. El-Haytam ayrıca, "noktalarının hiçbiri algılanabilir herhangi bir süre boyunca aynı noktada sabit kalmadığı için" son derece hızlı döndürüldüğünde tepenin hareketsiz göründüğünü belirtti.

Leonardo da Vinci bir not defterinde şöyle yazdı: "Hızla hareket eden her beden, tonunun izlenimi ile yolunu renklendiriyor gibi görünüyor. Bu önermenin gerçeği deneyimlerden anlaşılabilir; böylece yıldırım kara bulutlar arasında hareket ettiğinde kıvrımlı uçuş hızı tüm rotasını aydınlık bir yılana benzetiyor. Yani ışıklı bir kızgın demiri sallarsanız, tüm rotası bir alev halkası gibi görünecektir. Bunun nedeni, algı organının yargı organından daha hızlı davranmasıdır."

Isaac Newton (1642-1726 / 27), beyaz ışığın farklı renklerin kombinasyonu oluşunu farklı renk bölümleri olan dönen bir diskle gösterdiğini iddia etti. Disk hızlı döndüğünde renkler karışıyor ve beyaz gibi görünüyor (ya da daha çok kirli beyaz bir ışık tonu). 1704 tarihli Opticks kitabında prizmalı bir makine, bir mercek ve dişlerin yer aldığı büyük hareketli bir tarağın, alternatif renklerin art arda yansıtılmasına neden oluşunu açıkladı. Bu yeterince hızlı yapılırsa, alternatif renkler artık ayrı ayrı algılanamaz ancak beyaz olarak algılanabilir. Newton, prensibini maytap izi etkisiyle karşılaştırdı: Dönen bir yanan kömür bir ateş çemberi olarak görünebilir; çünkü "o çemberin çeşitli yerlerindeki kömür hissi, kömür tekrar aynı yere dönene kadar algı merkezinde etkili olmaya devam eder."

1768'de Patrick d'Arcy (1725-1779), yanan bir kömürün bir tam dönüşü için süren 0,13 saniyelik bir sürede tam bir ışık çemberi olarak görüldüğünü bildirdi. Bahçesinde özel amaçlı bir makine ve daha iyi görme yeteneği olan bir gözlemcinin iş birliği ile birden fazla rotasyon kaydetti. D'Arcy, sürenin farklı gözlemciler, dönen nesnelerin ışık yoğunlukları, renkler ve izleme mesafeleri arasında farklılık gösterebileceğinden şüphelenmiştir. Böyle olası farklılıkları belirlemek için başka deneyler planlamıştır ancak bununla ilgili bir sonuç yayımlanmamıştır.

1821'de Üç Aylık Bilim, Edebiyat ve Sanat Dergisi, Optik Aldatma Hesabı başlıklı bir "editöre mektup" yayımladı. 1 Aralık 1820 tarihli ve muhtemelen yayımcı / editör John Murray'in kendisi olan "JM" ile ilişkilendirilmiştir.  Yazar, çit çıtalarında görülen dönen bir tekerleğin tekerlek teli tuhaf eğriliklerle ortaya çıkmıştır (resme bakınız). Mektup şu sonuca vardı: "Bu aldatmacanın dayandığı genel ilkeler hemen matematiksel okuyucularınızda gerçekleşecek ancak mükemmel bir gösteri muhtemelen ilk bakışta göründüğünden daha az kolay olacaktır". 4 yıl sonra Peter Mark Roget Royal Society'de 9 Aralık 1824 tarihinde okuma yaparken bir açıklama getirdi. Ayrıca, "Çarkın hızla döndüğü hâlde, her bireyin, görüntülendiği anda konuştuğunun dinlenmiş gibi göründüğüne dikkat edilmelidir." Roget, illüzyonun, "yeterince canlıysa, retina üzerinde bir ışın kalemi tarafından yapılan bir izlenimin, neden sona erdikten sonra belirli bir süre kalacağı gerçeğinden kaynaklandığını iddia etti. Görünen eğrilikler hakkında matematiksel detaylar da verdi.

Bir üniversite öğrencisi olan Joseph Plateau, bazı önceki deneylerinde, zıt yönlerde hızlı dönen iki eş merkezli dişli çarktan küçük bir mesafeden bakarken, hareketsiz bir tekerleğin optik yanılsamasını ürettiğini fark etti. Daha sonra Peter Mark Roget'in 1824 makalesini okudu ve fenomeni daha fazla araştırmaya karar verdi. O onun bulgularını 1828 ve 1830 yıllarında Correspondance Mathématique et Physique adlı dergide yayımladı. Plateau onun ardından 1829 yılında isimsiz anartoskopunu doktora tezi olan Sur quelques propriétés des impressions produites par la lumière sur l'organe de la vue’de sundu. Anortoskop, disk döndürüldüğünde ve tersine dönen bir diskin dört radyal yarığı boyunca görüldüğünde net hareketsiz bir görüntü olarak görülebilen anamorfik bir resme sahip bir diskti. Ayrıca diskler yarı saydam olabilir ve tersine dönen diskin yarıkları boyunca arkadan aydınlatılabilirdi.

10 Aralık 1830'da bilim adamı Michael Faraday, Büyük Britanya Kraliyet Enstitüsü Dergisi için Tuhaf Bir Optik Aldatma Sınıfı başlıklı bir makale yazdı. Ayakta görünen iki dönen tekerlek örneği hâlâ ona işaret edilmişti ve Roget'in makalesinde biraz benzer palisade illüzyonunu okumuştu. Faraday, dişli karton tekerleklerin dönüşlerini denemeye başladı. Plateau tarafından zaten birkaç efekt tanımlanmıştı, ancak Faraday, karton diskin çevresindeki dişler arasındaki boşluklardan bir aynaya bakarak da deneyi basitleştirdi. 21 Ocak 1831'de Faraday, bazı yeni deneyler ile Kraliyet Kurumundaki makaleyi sundu. Bir diskin merkezine (daha küçük dişli çarkları temsil eder) yakın eşmerkezli açıklık dizilerini" "çark" başına "dişli" miktarında küçük farklılıklar ile kesmiştir. Aynaya dönen diskteki tekerleklerden birinin deliklerinden bakarken, diğer tekerlekler farklı hızlarda veya zıt yönlerde hareket ederken, bu tekerlek hareketsiz görünüyordu.

Plateau, Faraday'ın ek deneylerinden ilham aldı ve araştırmaya devam etti. Temmuz 1832'de Plateau, Faraday'a bir mektup gönderdi ve bir aynanın önünde döndürüldüğünde görünüşe göre soyut figürlerle "biraz hareketsiz bir atın tamamen hareketsiz bir görüntüsünü" üreten, deneysel bir daire ekledi.  Birkaç denemeden ve birçok zorluktan sonra, Plateau Kasım veya Aralık 1832'de phénakisticope'un ilk etkili modelini oluştururken diskteki yarıklar arasındaki figürleri canlandırmayı başardı. Plateau, daha sonra adlandırılmamış buluşunu 20 Ocak 1833'te Correspondance Mathématique et Physique'e yazdı.

Simon Stampfer bağımsız ve neredeyse aynı zamanda Faraday'ın Aralık 1832'deki bulgularını okuduktan hemen sonra benzer Stroboscopischen Scheiben oder optischen Zauberscheiben (stroboskopik diskler veya optik sihirli diskler)’i icat etti.

Stampfer ayrıca, bir silindir (daha sonraki zoetrope benzer) ve iki paralel silindir (bir miktar filme benzer) etrafında uzanan uzun, ilmekli bir kâğıt veya tuval şeridi ve sinemaya benzer bir çerçeve dâhil olmak üzere stroboskopik buluşunun birkaç olası varyasyonundan bahsetti. (sonraki praksinoskop gibi). Ocak 1834'te William George Horner da Plateau'nun phénakisticope'un silindirik bir varyasyonunu önerdi ancak çalışan bir versiyon yayımlamayı başaramadı. William Ensign Lincoln, 1865'te değiştirilebilir animasyon şeritleriyle kesin zoetrope’u icat etti ve Aralık 1866'da Milton Bradley and Co. tarafından yayımladı.

Phénakisticope ve zoetrope gibi "optik oyuncaklar" olarak adlandırılan hareket etkilerinin retinada kalan görüntülerden kaynaklandığı düşüncesi, 1868'de William Benjamin Carpenter tarafından sorulmuştur. Ona göre yanılsama "retinal bir fenomenden daha çok mentaldir".

Kısa bir tanımla, vizyonun kalıcılığı teorisi, insanın hareket algısının (beyin merkezli) görme kalıcılığının (göz merkezli) sonucu olduğu inancıdır. Teorinin bu versiyonu filmin icadından çok önce atılmış ve 1912'de Wertheimer  tarafından film bağlamında çürütülmüş ancak birçok klasik ve modern film teorisi metninde alıntılarda bulunmaya devam etmektedir.  Hareket algısını açıklamak için daha makul bir teori (en azından tanımlayıcı düzeyde) iki farklı algısal yanılsamadır: phi fenomeni ve beta hareketi. İkonik bellek olarak bilinen görsel bir bellek biçimi, bu fenomenin nedeni olarak tanımlanmıştır. Psikologlar ve fizyologlar bu teorinin film izleyiciliğiyle ilgisini reddetmiş olsalar da, film akademisyenleri ve teorisyenleri genellikle kabul etmediler. Bazı bilim adamları günümüzde tüm ikonik bellek teorisini bir efsane olarak görmektedir.

Vizyonun sürekliliği teorisini phi fenomenleri ile karşılaştırırken, bir anlayış gözün bir kamera olmadığını ve saniyede kare olarak görmediğini ortaya çıkar. Başka bir deyişle, görme, bir ortama ışık kaydetmek kadar basit değildir; çünkü beyin gözün sağladığı görsel verileri anlamalı ve gerçeğin tutarlı bir resmini oluşturmalıdır. Joseph Anderson ve Barbara Fisher, vizyonun sürekliliğinin gerçekçi bir yaklaşımına göre (André Bazin, Christian Metz, Jean-Louis Baudry), phi fenomenlerinin sinemaya daha yapıcı bir yaklaşım sağladığını savunuyor (David Bordwell, Noël Carroll, Kirstin Thompson).