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La persistenza della visione si riferisce tradizionalmente all'illusione ottica che si verifica quando la percezione visiva di un oggetto non cessa per qualche tempo dopo che i raggi di luce che ne derivano hanno cessato di entrare nell'occhio.

Nel 1829 Joseph Plateau (inventore del Fenachistoscopio) pubblicava uno studio in cui veniva evidenziata una forma di "persistenza della visione": un'impressione luminosa che colpisce la retina lascia un'immagine che permane per un periodo di tempo quantificabile in circa 1/50 di secondo (pari a 0,02 secondi). Più tardi, ne sarebbe conseguito che una sequenza di immagini, presentate ad intervalli di tempo inferiori a 0,02 sec., appariva come un'immagine continua, dando l'illusione di movimento.

Se molti oggetti, gradatamente diversi per forma e per posizione si presentano all’occhio uno dopo l’altro, a intervalli brevissimi e sufficientemente ravvicinati, le impressioni suscitate sulla retina si collegheranno tra loro senza confondersi e si avrà l’illusione di vedere un oggetto che cambia gradatamente forma e posizione.

Questo meccanismo di funzionamento è tuttora alla base sia della ripresa sia della proiezione audiovisiva e cinematografica. L'impressione del movimento è fittizia: essa si produce solo attraverso la successione accellerata di una serie di immagini fisse. Al cinema, in un secondo si succedono 24 FOTOGRAMMI – cioè 24 immagini fisse e consecutive. Al momento della proiezione, un OTTURATORE ha il compito di interrompere il fascio di luce per impedire all'occhio dello spettatore di cogliere il fotogramma durante il suo spostamento.

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Joseph Plateau era un professore di fisica, nel 1831 creò la prima versione del fenachistoscopio: era formato da due dischi, uno dei quali con finestre radiali equidistanti attraverso le quali l'osservatore poteva guardare il secondo disco che conteneva una sequenza di immagini. Quando i due dischi ruotavano alla velocità corretta l'osservatore poteva vedere l'animazione.

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Facendo ruotare il disco davanti ad uno specchio e guardando attraverso le fessure, l’immagine riflessa sullo specchio dava l’impressione di muoversi. Lo zootropio rappresentò un ulteriore sviluppo, rispetto al fenachistiscopio, nel tentativo di dar vita a immagini in movimento.

Fu inventato da William George Horner nel 1834, il quale pensò di disegnare su un foglio di carta una serie di immagini e di porre la striscia così ottenuta all’interno di un cilindro il cui movimento rotatorio dava l’illusione del movimento.

Lo spettatore poteva osservare le immagini per mezzo di fessure intagliate ad intervalli regolari sul lato del cilindro. A differenza degli apparecchi precedenti con lo zootropio non era necessario avvicinarsi troppo allo strumento per vedere, così, per la prima volta, si poteva assistere a una sorta di visione collettiva. Inoltre le strisce di carta, inserite all’interno del cilindro e contenenti fino a cinquanta immagini, sono state considerate come l’anticipazione della pellicola cinematografica.

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Si tratta di una evoluzione dello Zootropio. Viene inventato in Francia da Charles Reynaud.

Così come lo Zootropio, anche il Prassinoscopio utilizza una striscia di immagini applicate in cerchio sulla superficie interna di un cilindro girevole. Le feritoie attraverso cui visualizzare le immagini, vengono sostituite con una serie di specchi posizionati a 45°, in modo da riflettere le immagini verso l'osservatore, permettendo di visionare immagini più chiare rispetto a quelle offerte dallo zootropio.

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Praxinoscope with music box. Museu del Cinema

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Reynaud comprende che, proiettando le immagini del prisma su uno specchio e poi su uno schermo, è possibile ottenere immagini ingrandite. L'invenzione del Prassinoscopio rappresenta per Reynaud solo l'anticipazione di una scoperta molto più importante che farà anni dopo: il Teatro Ottico.

Basato sullo stesso principio del  Prassinoscopio e aggiornato con nuove ricerche e applicazioni come la pellicola a scorrimento, perforata, flessibile e di celluloide. In questo modo le strisce potevano contenere centinaia di pose, consentendo la realizzazione di una vera e propria storia disegnata e animata.

Il sistema è un'evoluzione del Prassinotoscopio: consisteva di una serie di lastre di vetro, dipinte a mano dallo stesso Reynaud, montate su bande di pelle. Ogni banda era collegata alle altre attraverso dei nastri metallici forati che si agganciavano all'ingranaggio del tamburo ruotante, in modo da venire allineati alla lanterna del proiettore. Collegando le strisce di immagini a una coppia di ruote simili alle moderne bobine cinematografiche, Reynaud creò così una serie continua di immagini in movimento.

Le immagini in movimento, solitamente figure umane, venivano sovrapposte a degli sfondi fissi intercambiabili, similmente alla tecnica di ripresa a "passo uno" dei successivi cartoni animati. Le immagini, inoltre, a differenza della proiezione cinematografica, venivano proiettate dietro allo schermo, anziché davanti.

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Théâtre Optique d'Émile Reynaud. Museu del Cinema

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PANTOMIMA LUMINOSA "PAUVRE PIERROT" DI CHARLES REYNAUD 

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PANTOMIMA LUMINOSA "PAUVRE PIERROT" DI CHARLES REYNAUD 

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Pantomima luminosa di Charles Reynaud, proiettata per la prima volta il 28 ottobre 1892 al museo Grévin di Parigi. Consiste di 500 immagini dipinte individualmente a mano su lastre di vetro per la durata complessiva di 4 minuti di proiezione.

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E' un disco di cartone disegnato su entrambe le facce, legato con due cordicelle agli estremi di un diamentro. Applicando una torsione alle cordicelle, il disco viene fatto roteare velocemente sul proprio asse. Un osservatore percepisce in rapidissima successione le figure impresse su entrambe le facce del disco e, per effetto della persistenza visiva, vengono elaborate come un'unica immagine.
Se ad esempio, su di un lato è disegnato un uccello e dall'altro una gabbia, l'immagine risultante è un uccello in gabbia. L'occhio osserva ciascuna delle due immagini solo per una frazione di secondo, la ripetitività genera l'illusione della fusione delle due figure.

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Una specie di libro tascabile i cui fogli, sui quali erano ritratte immagini sempre leggermente differenti, si facevano scorrere velocemente affinché la sovrapposizione delle figure desse l’illusione del movimento.

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Newton utilizzò il principio della persistenza della visione per ideare il suo famoso disco: ponendo in rapida rotazione un disco suddiviso in settori colorati con i colori dell’iride, i vari colori vengono percepiti come sovrapposti dando la sensazione del bianco (il disco di Newton permette di dimostrare che l'insieme di tutti i colori dello spettro solare, presi ciascuno in opportune proporzioni, produce luce bianca).

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Disco de Newton Laboratório de ensino de Física