Animation stroboscopique

Un dispositif d'animation stroboscopique montre une suite d'images, chacune dessinée un peu plus loin dans un mouvement, l'une après l'autre et chacune un instant au même endroit, si bien que l'œil voit une seule figure qui bouge. Le physicien belge Joseph Plateau décrivit le premier, un disque fendu regardé dans un miroir, en 1832. Simon Stampfer fit la même découverte de son côté à Vienne : Thomas Renoldner date son appareil de 1832, et Stampfer le publia et obtint pour lui un privilège impérial en 1833. Dans le disque fendu, le zootrope et le projecteur de cinéma, un instant d'obscurité sépare les images ; le praxinoscope remplace les fentes par une couronne de miroirs.

Ce que c’est

Les dispositifs d’animation stroboscopique font bouger des dessins. Un mouvement, comme une danseuse qui tourne ou un cheval qui court, est décomposé en une douzaine d’images, chacune montrant la figure un peu plus loin. L’appareil présente ces images à l’œil l’une après l’autre, chacune un bref instant et toujours au même endroit. Dans le disque fendu et le tambour, l’obscurité tombe entre deux images ; le praxinoscope, lui, montre chaque image dans son propre miroir. Vues en succession rapide, les images se fondent en une seule figure qui se déplace.

Le premier de ces appareils, le phénakistiscope, est un disque de carton portant des dessins tout autour d’une face et une couronne de fentes étroites près de son bord. On le tient par un manche devant un miroir, les dessins tournés vers la glace, on le fait tourner et l’on regarde le reflet à travers les fentes. Les appareils suivants placèrent les images sur une bande à l’intérieur d’un tambour fendu, remplacèrent les fentes par des miroirs, ou projetèrent des photographies sur un écran avec un obturateur tournant.

Comment ça marche

Si l’on fait tourner un disque de dessins et qu’on le regarde directement, les images se brouillent en un anneau gris. Les fentes l’empêchent. Chaque fois qu’une fente passe devant l’œil, elle ouvre la vue un instant, et pendant cet instant une image est vue presque immobile, à l’endroit où se trouvait la précédente. Entre deux fentes, la vue est obscure. L’œil reçoit ainsi une suite d’images nettes et fixes au lieu d’un flou, et comme chacune montre la figure un peu plus loin, le cerveau les relie en un mouvement continu.

Plateau et ses contemporains expliquaient l’effet par la persistance de l’image sur la rétine, et le brevet du zootrope de 1867 reprend cette explication. Les chercheurs la rejettent aujourd’hui : l’impression de mouvement vient de la façon dont le système visuel relie des positions voisines vues successivement, un processus distinct de la rémanence de la lumière dans l’œil. Le nombre d’images montrées par seconde compte pourtant. Si les intervalles sombres reviennent trop lentement, l’image papillote.

Un obturateur à deux pales cache le film pendant qu’il avance et coupe encore la lumière au milieu de chaque image.

Le projecteur de cinéma applique le même principe à des photographies. Le film descend d’une image à la fois, et un obturateur tournant cache la fenêtre pendant que le film bouge, si bien que l’écran montre une suite d’images fixes séparées par l’obscurité. Les films muets passaient à environ 16 images par seconde, ce qui papillote si chaque image n’est montrée qu’une fois : les projecteurs avaient donc des obturateurs à trois pales qui coupaient la lumière 48 fois par seconde. Les films sonores passaient à 24 images par seconde, parce que la piste sonore demandait un défilement plus rapide, et un obturateur à deux pales montrait chaque image deux fois, soit encore 48 éclairs par seconde.

Comment faire

Un phénakistiscope se fabrique avec une feuille de carton fort de couleur sombre, un crayon, une épingle et un miroir. Tracez un cercle d’environ 20 cm de diamètre et marquez son centre. Au rapporteur, divisez-le en douze secteurs égaux de 30 degrés. Près du bord, sur chaque ligne de séparation, dessinez une fente d’environ 3 mm de large et 2 cm de long, qui s’arrête à environ 1 cm du bord. Un adulte découpe le disque et les fentes aux ciseaux.

Dans chaque secteur, entre les fentes et le centre, dessinez la même figure simple en l’avançant un peu à chaque fois : une balle qui monte et redescend, ou un bonhomme qui agite le bras. Le douzième dessin doit ramener sans à-coup au premier. Des traits clairs ressortent bien sur le carton sombre. Plantez l’épingle au centre du disque dans la gomme d’un crayon, en laissant le disque libre de tourner, et vérifiez que la pointe est entièrement enfoncée dans la gomme.

Placez-vous devant un miroir et tenez le crayon droit, les dessins tournés vers le miroir. Approchez l’œil derrière les fentes en gardant le disque à une main de votre visage, et faites-le tourner doucement de l’autre main. En regardant le reflet à travers les fentes, vous devez voir la figure bouger. Si elle glisse autour du disque, vérifiez que les dessins sont régulièrement espacés. À environ un tour par seconde, le disque montre douze images par seconde.

Sécurité : gardez épingles et ciseaux hors de portée des jeunes enfants, et n’approchez pas le disque en rotation de votre visage ni de vos yeux. Un papillotement compris entre 3 et 30 éclairs par seconde environ est celui qui déclenche le plus souvent des crises chez les personnes atteintes d’épilepsie photosensible, et ce jouet papillote dans cette plage : elles ne doivent pas l’utiliser.

Histoire et évolution

En 1832, le physicien belge Joseph Plateau, qui avait étudié dans sa thèse de doctorat combien de temps une impression lumineuse dure dans l’œil, décrivit un disque fendu qui, tourné devant un miroir, montrait une danseuse en train de pivoter. Il l’appela phénakistiscope et en envoya un à Michael Faraday, à Londres. À Vienne, le professeur autrichien de géométrie Simon Stampfer fit la même découverte de son côté. Le chercheur en cinéma d’animation Thomas Renoldner date ses disques stroboscopiques, ou « disques magiques », de 1832 ; Stampfer les publia et obtint pour eux un privilège impérial en 1833. À Londres, Ackermann and Co. vendit dès 1833 des disques imprimés et coloriés sous le nom de Fantascope, et le Science Museum Group en conserve une série dont la danseuse est le sujet dessiné à l’origine par Plateau. Le peintre et lithographe belge Jean-Baptiste Madou dessina certains des premiers disques pour Plateau.

Dans un zootrope, les images sont sur une bande à l’intérieur du tambour, vues à travers les fentes de sa paroi.

Le mathématicien britannique William Horner proposa un tambour à la place du disque : des images sur une bande tout autour de la paroi intérieure, vues à travers des fentes placées au-dessus. L’Australian Centre for the Moving Image de Melbourne date son « Daedaleum » de 1834, le History of Science Museum d’Oxford de 1833. L’idée devint un jouet populaire dans les années 1860. Chaque figure de la bande est dessinée un peu plus loin dans le mouvement que la précédente. Le 23 avril 1867, William E. Lincoln, de Providence (Rhode Island), fit breveter un « zoetrope », cylindre de carton tournant percé de fentes, cédé à la Milton Bradley Company ; plusieurs personnes pouvaient le regarder à la fois.

Dans le praxinoscope, une couronne de miroirs au centre remplace les fentes.

En 1877, le professeur français Émile Reynaud fit breveter le praxinoscope. À la place des fentes, il possède une couronne de miroirs plans au centre du tambour, un par image, si bien que chaque image se voit dans son propre miroir pendant que le tambour tourne. L’image est plus lumineuse qu’à travers des fentes et ne paraît pas écrasée. Plusieurs personnes peuvent le regarder en même temps. Quand la photographie put enregistrer un mouvement en une série d’images, le projecteur reprit le même principe et porta des images stroboscopiques sur un écran, devant toute une salle.