JOUETS OPTIQUES

Les jouets optiques. Depuis 1676, date à laquelle le physicien et mathématicien anglais Isaac Newton a présenté ses travaux sur la synthèse additive des couleurs et la persistance rétinienne, ces deux phénomènes sont devenus une source d'inspiration pour la conception de jouets optiques.

JOUETS OPTIQUES

Les jouets optiques. Depuis 1676, date à laquelle le physicien et mathématicien anglais Isaac Newton a présenté ses travaux sur la synthèse additive des couleurs et la persistance rétinienne, ces deux phénomènes sont devenus une source d’inspiration pour la conception de jouets optiques.

Sur la base du premier de ces principes, des toupies et des roues à disques interchangeables ont été construites, à la fois comme jouets optiques et pour être utilisées dans des démonstrations académiques et expérimentales. En tournant, ils produisaient les mélanges de couleurs les plus variés. C’est ainsi qu’est apparu le disque de Newton qui, en tournant rapidement, produisait la couleur blanche en additionnant les couleurs disposées sur sa face visible.

THAUMATROPE

L’un des caprices optiques les plus populaires et les plus représentatifs du XIXe siècle est le thaumatrope, dont l’invention a été attribuée à John Ayrton Paris en 1825.

Le thaumatrope consistait en un disque de carton portant une image différente sur chacune de ses faces. Lorsqu’on le faisait tourner rapidement à l’aide de cordes, de fils ou d’élastiques, on obtenait la vision superposée des deux images.

L’originalité du thaumatrope réside dans le fait qu’il ne cherche pas à créer l’illusion du mouvement à partir d’éléments statiques, mais précisément le contraire : il parvient à produire l’impression de quelque chose de statique à partir d’éléments dynamiques.

Ceux qui ont tenté d’obtenir l’illusion du mouvement à partir d’une série de dessins sont Joseph Plateau et Simon Stampfer, lorsqu’ils conçoivent simultanément, en 1832, le phénakistiscope et le stéréoscope, tous deux basés sur les expériences menées par Michael Faraday sur le phénomène de la persistance rétinienne.

Cette qualité, attribuée à la perception visuelle, renvoie à la propriété de la rétine qui, en recevant et en transmettant au cerveau, par l’intermédiaire du nerf optique, des informations sur les changements de luminosité, sécrète une substance qui se décompose en fonction de ces changements et se régénère presque simultanément.

PHENAQUISTISCOPE

C’est précisément ce petit intervalle de temps, environ un douzième de seconde, qui provoque une très brève interruption de la vision, permettant de percevoir sans interruption des images fixes représentant de légères variations d’un mouvement, passant à une vitesse de plus de douze par seconde devant l’œil humain.

Conscient de ces expériences et intéressé par le calcul des temps de persistance des images sur la rétine, Joseph Plateau conçoit un premier modèle de phénakistiscope, constitué d’un seul disque de carton d’environ 25 cm de diamètre, divisé en seize parties égales, dont chacune comporte une fente et un dessin sur le segment périphérique, correspondant à une phase d’une action.

Un axe central faisait tourner le disque, qui était observé reflété dans un miroir à travers les fentes ; lorsque le disque tournait, l’ensemble semblait immobile, mais la figure exécutait lentement le mouvement en question.

ZOETROPE

De son côté, le mathématicien anglais William George Horner construit en 1834 le daedaleum, un nouveau dispositif de recréation du mouvement qui dispose sa séquence d’images sur un support longitudinal. Appelé aussi roue du diable, roue de la vie, tambour magique et surtout zoetrope, car la plupart des dessins qu’il utilisait représentaient des mouvements d’animaux.

Il s’agit d’un cylindre creux avec des fentes verticales au sommet, à l’intérieur duquel est placée une bande avec des dessins, placés à la même distance entre eux qu’entre les fentes du cylindre. Ce support était installé de manière à ce que les dessins se trouvent entre les fentes, de sorte qu’en tournant le cylindre et en regardant à travers ses fentes, chacun d’entre eux était perçu pendant une petite fraction de temps à travers la fente diamétralement opposée.

Le zoetrope n’offrait pas d’innovation technique par rapport au mécanisme du Plateau, puisqu’il montrait à plusieurs reprises l’illusion du mouvement d’une action, mais il avait l’avantage d’être plus maniable et de permettre à plusieurs spectateurs de le regarder en même temps, placés autour de son périmètre.

Comme le phénakistiscope, il comportait aussi de multiples modalités et des variations dans le nombre de fentes et de dessins imprimés sur ses bandes. Il existait même des tambours miniatures ne comportant que quatre images disposées en croix, dans lesquels la sensation de fluidité du mouvement était perdue, car de grandes ellipses étaient introduites dans l’action entre chaque phase.

PRAXINOSCOPE

Des années plus tard, le Français Emile Reynaud apporta une série de modifications au zoétrope, jusqu’à ce que les fentes soient remplacées par la commodité d’un petit prisme droit, dont les douze faces étaient des miroirs et qui devait être placé au centre de l’appareil, autour de l’axe de rotation.

Chaque miroir reflétant un dessin, le spectateur regardant par-dessus le bord du cylindre ne voyait bouger qu’une seule figure complète, celle située exactement en face de lui, qui se reflétait dans le miroir correspondant.

Reynaud donne à son invention le nom de praxinoscope, la présente en 1877 à l’Académie des sciences et la commercialise aussitôt comme “un jouet optique qui produit l’illusion du mouvement”. Basé sur une nouvelle combinaison d’optiques, le praxinoscope anime les dessins sans en perdre la finesse et les couleurs.

Le praxinoscope est le premier des mécanismes cylindriques à exploiter le principe de l’animation par réflexion de plusieurs images dans autant de miroirs prismatiques, combinant les procédés précédemment utilisés par l’anamorphose et le zoetrope. De ce dernier, il emprunte également la bande de papier imprimé qui lui sert de support, composée dans le praxinoscope de douze dessins sur fond clair, et l’inspiration de ses motifs.

Extrait du livre “artilugios para fascinar” Junta de Castilla y León 1999.

https://antiquus.es/c/instrumentos-opticos/

https://puntovernal.fr/c/instruments-optiques/

 

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