Ilusão de movimento a partir de imagens fixas
Autor: Marcelo Ribeiro | Publicado: 2010-04-04T16:59:00-07:00

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]


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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.&nbsp;

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’,&nbsp; 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







&nbsp;No livro Televisão Analógica e Digital, de  Julio Ross, 
podemos encontrar algumas informações sobre a taxa padrão 
de transmissão usada na tv:&nbsp;"Existem vários padrões de sistemas de televisão (...) [que] especificam&nbsp;as características da imagem, como número de pontos por linha,&nbsp;número de linhas por quadro, número de quadros por segundo, entre&nbsp;outras informações. No início dos anos 50, as cores passaram a ser aproveitadas,&nbsp;com os Estados Unidos criando o padrão conhecido na prática como NTSC&nbsp;(National Television System Committee), que na verdade representa o nome&nbsp;do comité que foi criado pela indústria para elaborar a proposta de televisão a cores (...)&nbsp;Esse padráo de cores foi aceito pelo Japão e rejeitado pela Europa, que em 1966&nbsp;adotou o SECAM (Séquentiel Couleur Avec Memoire) como padrão.
Os europeus possuem ainda outro padrão de cores, que foi o adotado pelo Brasil,&nbsp;o PAL (Phase Altemation Line). No sistema NTSC, o vídeo é formado por 30 imagens&nbsp;(ou quadros) por segundo com 525 linhas. (...) Nos sistemas SECAM e PAL as imagens&nbsp;são formadas por 625 linhas e são transmitidos 25 quadros por segundo (...).&nbsp;A televisão analógica que assistimos nos dias de hoje é bastante semelhante a que&nbsp;foi inventada há quase cinco décadas. (Ross, :20)


No livro de Behrouz A. Forouzan, Comunicação De Dados E Redes&nbsp;De Computadores, podemos concluir que precisamos trabalhar&nbsp;com o bom senso, visando definir o número de taxas de quadros&nbsp;por segundo para imagens digitais:

"Um sinal de vídeo consiste de uma sequência de quadros.&nbsp;Se os quadros são mostrados na tela a uma velocidade satisfatória&nbsp;e na ordem cronológica dos eventos teremos a sensação&nbsp;de movimento. A razão fundamental é que nossos olhos não&nbsp;têm percepção sensorial suficiente para distinguir quadros individuais&nbsp;quando a velocidade de transição de quadros é suficientemente alta.&nbsp;Não existe um padrão para a quantidade de quadros por segundo&nbsp;exibidos em um tela. (...) Entretanto, para evitar que o brilho de&nbsp;uma imagem gráfica alterne com frequência&nbsp;(processo denominado/tiekcring), devido à baixa taxa de restauração&nbsp;da imagem ou à corrupção do sinal, um quadro precisa sofrer um&nbsp;processo de restauração {refreshing). A indústria de TV definiu a&nbsp;taxa de restauração de quadros em duas vezes". (Forouzan,: 665)

Assim, muitos autores e alguns softwares recomendam&nbsp;que o conjunto de taxas de quadros [frame rate] por segundo para a web seja&nbsp;de 12 qps [quadros por segundo ou&nbsp;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:
<span class="" title="Busted water balloon
 in slow motion">http://www.youtube.com/watch?v=K8cE8xFHfM4 <span class="" title="Busted water balloon
 in slow motion">Busted water balloon in slow motion&nbsp;<span class="" title="Busted water balloon
 in slow motion">http://www.youtube.com/watch?v=z6U_GFa76Ys<span class="" title="Busted water balloon
 in slow motion">http://www.youtube.com/watch?v=90VyvOhPmA0 <span class="" title="Busted water balloon
 in slow motion">