Alors que notre enfance fut bercée par des dessins animés, nous nous sommes aujourdhui interrogées sur leur fonctionnement...
Vous croyez voir un cheval galoper, n’est ce pas ?             Et bien sachez que vous vous trompezNous allons décortiquer...
1. La persistance rétinienne    1. L ’histoire 2. L’effet phi                2. Nos réalisations
Commençons par quelques petits rappels rapides sur la                structure de l’œil.                                  ...
L’animation que vous avez visionné précédemment    n’est autre que la succession de ces images
En effet la succession d’images très proche les unes des     autres en un temps précis est perçue comme unmouvement contin...
Fixez le pixel au centre de l’image.      Attendez (20 seconde).
Etonnant nest ce pas? Notre œil ou plus précisément notre rétine a la capacité de garder en mémoire pendant une fraction d...
Les images que nous recevons de lextérieur se           Axone : Prolongementforment au fond de notre œil sur la rétine. Ce...
Les cellules photoréceptrices(cônes et bâtonnets)transforment les influx lumineuxen influx nerveux, qui sontanalysés par l...
Pour prouver que l’énergie lumineuse peut être transformé en énergie électrique nous avons procédé à une petite expérience...
Bâtonnets                                 Pigment          Disques        Mitochondries                   Lorsque les pigm...
Lorsquun cône ou un bâtonnet est activé par la lumière, il passe ensuite à un état   insensible pendant un certain temps, ...
L’effet phi
En 1832, bien avant linvention du cinéma, Joseph Plateau fabriqua un jouet doptiqueappelé phénakistiscope ( montage réalis...
Les animations réalisées grâce à ce dispositif ne duraient pas plus de deuxsecondes à cause du manque de place sur la roue...
En 1876, Emile Reynaud reprit le principe du zootrope en    laméliorant avec un système de miroir. Il dispose un deuxième ...
Limage devient alors plus nette. Le succès de son praxinoscope permet à linventeur daméliorer son dispositif. En 1879 il a...
Mais cest en 1888 quEmile Reynaud créer le premier dispositifpermettant de projeter une animation racontant une petite his...
En 1908 Emile Cohl produit le premier dessin animé sur pellicule de cinéma et le  dessin animé continua a évoluer en même ...
Encore plus récemment certains dessins animés sont maintenant  composés de deux images par plan pour donner une impression...
Tout dabord nous découpons dans une feuille cartonnée un disque de 40          centimètres de diamètre que nous divisons e...
Nous dessinons seize images qui représentent un personnage simple qui effectue     un mouvement cyclique. Tous les dessins...
Nous découpons douze rectangles en carton de    4,7cm de largeur sur 12,4 de longueur. Pour trouver ces mesures il faut tr...
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Nous voilà a présent bien renseignés. Après quelques expériences préliminaires, nous avons pu expliquer cette impression d...
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Persistance retinienne version 3
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Persistance retinienne version 3

  1. 1. Alors que notre enfance fut bercée par des dessins animés, nous nous sommes aujourdhui interrogées sur leur fonctionnement. Nous savionsque ces animations étaient formées de plusieurs images successives, mais quels étaient les raisons physiologiques ? Nous avons dabord associé ce phénomène de continuité à lœil, mais après plusieurs recherches nous nous sommes rendues compte que le cerveau était également impliqué. Alors ? Quel étrange mécanisme sopère dans notre corps alors que nous contemplons innocemment ces histoires féériques ? De limage a lanimation, comment lhomme est-t-il trompé ?
  2. 2. Vous croyez voir un cheval galoper, n’est ce pas ? Et bien sachez que vous vous trompezNous allons décortiquer petit a petit ce qui se passe au niveau de votre œil.
  3. 3. 1. La persistance rétinienne 1. L ’histoire 2. L’effet phi 2. Nos réalisations
  4. 4. Commençons par quelques petits rappels rapides sur la structure de l’œil. Membrane la plus externe de loeil. Membrane de loeil formée de cellules nerveuses Filament blanchâtre reliant le cerveau aux yeux
  5. 5. L’animation que vous avez visionné précédemment n’est autre que la succession de ces images
  6. 6. En effet la succession d’images très proche les unes des autres en un temps précis est perçue comme unmouvement continu. Cette illusion est notamment due au principe de la persistance rétinienne.
  7. 7. Fixez le pixel au centre de l’image. Attendez (20 seconde).
  8. 8. Etonnant nest ce pas? Notre œil ou plus précisément notre rétine a la capacité de garder en mémoire pendant une fraction de seconde une image alors que celle-ci a déjà disparu. On appel ce phénomène « la persistance rétinienne ». Lorigine de ce fait provient de la rétine qui possède des photorécepteurs capables de transformer les rayons lumineux en signal électrique. Or lorsque limage est interrompue, cette activitéchimique demeure un certain temps (1/12e de seconde). Ainsi grâce à la persistance rétinienne notre œil pense voir un mouvement lorsqu’il voit une succession dimages très rapprochées, d’où provient l’illusion.
  9. 9. Les images que nous recevons de lextérieur se Axone : Prolongementforment au fond de notre œil sur la rétine. Celle-ci du neurone dans lequelpossède une structure complexe dans laquelle on peut circule linflux nerveuxreconnaître une dizaine de couches mais nous nementionnerons que trois couches et nous parleronsplus en détails de la troisième couche dans les pagesqui suivent car c’est elle qui nous intéresse:La couche contenant les cellules ganglionnaires dontles prolongements (axones) se rassemblent pourformer le nerf optique et qui sont chargées detransmettre les informations au cerveau.La couche granuleuse interne qui contient les cellulesbipolaires.La couche qui contient les photorécepteurs rétiniens Partie pigmentaire
  10. 10. Les cellules photoréceptrices(cônes et bâtonnets)transforment les influx lumineuxen influx nerveux, qui sontanalysés par le cerveau (lobeoccipital) après leur passage parles voies optiques. Cônes Bâtonnets
  11. 11. Pour prouver que l’énergie lumineuse peut être transformé en énergie électrique nous avons procédé à une petite expérience a l’aide d’une cellule photo voltaïquerelier a un voltmètre et d’une lampe. Nous avons branché la cellule au voltmètre et nous avons caché la lumière (photo 1) le voltmètre afficher 0 volt. Nous avons ensuite exposé la cellule photovoltaïque a la lumière : le voltmètre affiche alors 1.007 V (Photo 2).
  12. 12. Bâtonnets Pigment Disques Mitochondries Lorsque les pigments reçoivent des photons (particules de lumière), le rétinal change de forme. On nomme cette réaction la décoloration du pigment. Cette décoloration amorce une série de réactions chimiques qui transforment le stimulus lumineux en activité électrique (ou influx nerveux). L’influx nerveux est alors transporté par les axones du nerf optique jusqu’aux zones du cerveau impliquées dans la vision.Noyau
  13. 13. Lorsquun cône ou un bâtonnet est activé par la lumière, il passe ensuite à un état insensible pendant un certain temps, puis redevient activable. Ces différents temps sont dus aux réactions photo-chimiques entre lénergie lumineuse et les différents pigments. La durée pendant laquelle le cône (ou bâtonnet) nest plus sensible à un changement de la lumière est le temps quil lui faut pourreconstituer son pigment. Tant que la concentration de pigment dans la cellule napas atteint un certain seuil, le neurone continue dêtre stimulé. Cest une partie de lexplication du phénomène de persistance rétinienne, on « voit » des traces lumineuses alors que la lumière sest arrêtée.
  14. 14. L’effet phi
  15. 15. En 1832, bien avant linvention du cinéma, Joseph Plateau fabriqua un jouet doptiqueappelé phénakistiscope ( montage réalisé cf. "nos réalisations"). Il sagissait dune roueque lont divisait en plusieurs quartiers, danschaque quartier on dessinait un objet ou des personnages qui effectuait un mouvement(comme un cheval qui court ). De lautre coté de la roue on perçait des fentes entre chaque dessin. On fixait le dispositif sur une baguette afin de pouvoir le faire tourner et lutilisateur se plaçait devant un miroir quil regardait à travers les fentes de la roue .Quand il faisait tourner la roue il voyait alors les dessins qui se reflétaient dans le miroirse succéder rapidement ,il voyait lanimation (cf.; Parti I: pourquoi?).
  16. 16. Les animations réalisées grâce à ce dispositif ne duraient pas plus de deuxsecondes à cause du manque de place sur la roue et étaient un peu floues. De nombreux inventeurs du 19e, 20e et 21e siècle continuèrent à améliorer ce dispositif. En 1834 , William George Homer réalise un zootrope qui utilise le même principe de fente que le phénakistiscope. Il était composé dun tambour tournant et fendu dans lequel on dessinait les images. Ce dispositif était plus solide et plus stable que le premier mais les mêmes problèmes de qualité et de duré de lanimation se posaient.
  17. 17. En 1876, Emile Reynaud reprit le principe du zootrope en laméliorant avec un système de miroir. Il dispose un deuxième tambour plus petit dans le premier sur lequelil colle des miroirs de taille égale devant chaque image et il supprime les fentes , cest le praxinoscope (réalisation cf. nos réalisation). Il suffit alors de regarder un des miroir fixement puis de faire tourner la roue sans bouger son regard, on a alors limpression de voir une animation dans un miroir alors que les miroirs sesuccèdent. Limage devient alors plus nette. Le succès de son praxinoscope permet à linventeur daméliorer son dispositif.
  18. 18. Limage devient alors plus nette. Le succès de son praxinoscope permet à linventeur daméliorer son dispositif. En 1879 il ajoute à son invention une petiteouverture par laquelle lutilisateur doit regarder, il dispose entre cette ouverture et lanimation un verre semi opaque qui reflète un petit décor dessiné côtéspectateur ce qui donne limpression que les personnage de lanimation se trouve dans ce décor , cest le praxinoscope théâtre. Puis en 1880 à laide dune lanterne magique (source lumineuse que lon fait passé par des plaques de matériaux transparents afin de projeter une image sur un mur) il invente le praxinoscope a projection qui permet de projeter son animation sur un mur.
  19. 19. Mais cest en 1888 quEmile Reynaud créer le premier dispositifpermettant de projeter une animation racontant une petite histoire,cest le théâtre optique. Emile Reynaud dessine son animation sur un long rouleau de gélatine quil déroule au fur et a mesure sur un dispositif identique au praxinoscope à projection puis senroule à nouveau sur une autre bobine . Ce dispositif ressemble énormément au cinématographe classique sauf pour quelques détails tel que lutilisation de gélatine à la place de cellulos.
  20. 20. En 1908 Emile Cohl produit le premier dessin animé sur pellicule de cinéma et le dessin animé continua a évoluer en même temps que le cinéma, Les dialoguesapparurent entres les personnages , on colora les bandes ,la qualité fut meilleure et les films de plus en plus longs(de quelques minute a plusieurs heures). Alors que lon devait dessiner les dessins un par un à la main aujourdhui des logiciels dordinateur permettent de créer des personnages en trois dimensions, il suffit alors de leur donner des expressions types ou de leur faire effectuer un mouvement et lordinateur se charge du reste ! La qualité de ces animations est parfaite et les mouvements des personnages sont très fluides.
  21. 21. Encore plus récemment certains dessins animés sont maintenant composés de deux images par plan pour donner une impression derelief. L’image est ensuite observée a travers des lunettes spéciales. On est donc bien loin du phénakistiscope de Joseph Plateau!
  22. 22. Tout dabord nous découpons dans une feuille cartonnée un disque de 40 centimètres de diamètre que nous divisons en seize quartiers. Entre chaque quartier, nous découpons des fentes de cinq centimètres de longueur sur un centimètre de largeur de sorte que lon puisse voir a travers.Nous recouvrons le disque dadhésif "marbre" car la couleur verte est trop foncée.
  23. 23. Nous dessinons seize images qui représentent un personnage simple qui effectue un mouvement cyclique. Tous les dessins doivent être proportionnels. Les traits sont épais pour bien distinguer le personnage. Nous fixons le disque sur une roue puis sur un support.
  24. 24. Nous découpons douze rectangles en carton de 4,7cm de largeur sur 12,4 de longueur. Pour trouver ces mesures il faut tracer un cercle que lon divise en douze quartiers puis tracer les douze tangentes perpendiculaires aux douze rayons enfin on mesure les tangentes.Nous recouvrons les rectangles dadhésif miroir.Nous fixons les douze miroirs sur un cylindre en plastique à laide de pâte a fixe.Sur une planche, nous fixons un "dessous de pot " en plastique transparent avec un écrou et unboulon placés au centre de celui-ci afin de créer un axe de rotation.Nous centrons ensuite le cylindre afin que laxe passe aussi par son centre et nous le fixons
  25. 25. Nous fabriquons un deuxième cylindre plus grand que le premier avec une feuille deplastique puis nous peignons le "dessous depot" et le second cylindre avec une peinture pour plastique blanche. Nous dessinons douze images de 10 centimètres sur 14 sur lesquelles des personnages simples effectuent un mouvement cyclique. Nous repassons les traits afin que lon puisse bien voir les dessins. nous fixons une image devant chaque miroir.
  26. 26. Nous voilà a présent bien renseignés. Après quelques expériences préliminaires, nous avons pu expliquer cette impression de continuité sur laquelle est basée ledessin animé. La première est liée a lœil, cest la persistance rétinienne. Elle prend place dans la rétine. La seconde est leffet phi, qui est lui lié au cerveau. Depuis le début du XIXème siècle de nombreux scientifiques ont créé des machines optiques de plus en plus complexes et efficaces qui permettent de transformer de simples images en animations. Afin de mieux comprendre ces Hommes qui ont fabriqué de nombreuse machines optiques, nous avons à notre tour réalisé un praxinoscope et un phénakistiscope. Pour ouvrir ce sujet sur un thème plus actuel, nous avons aussi réalisé un court dessin animé par ordinateur, technique utilisée aujourdhui pour la quasi-totalité des dessins animés.
  27. 27. La cinémathèque française Le cerveau a tous les niveaux http://lecerveau.mcgill.ca/flash/i/i_02/i_02_p/i_02_p_vis/i_02_p_vis.html Wikipédia http://fr.wikipedia.org/wiki/Effet_phi http://fr.wikipedia.org/wiki/Persistance_r%C3%A9tinienne Le site de la cinémathèque françaisehttp://subaru2.univ-lemans.fr/enseignements/physique/02/optigeo/retine.html

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