Qual é o efeito estroboscópico?
O efeito estroboscópico é um fenômeno da percepção visual humana em que o movimento é mostrado para ser interpretado por um cérebro que recebe sucessivas imagens discretas e as une com pseudônimos automáticos para continuidade temporal. Em suma, o movimento é um artefato. Seja com uma fonte de luz piscante ou através de uma abertura que abre e fecha, um estroboscópio pode controlar o que os olhos vêem de um objeto em movimento. Apesar de realmente se mover, se cada imagem da retina for a de um objeto na mesma posição exata, ela será percebida como estacionária. O controle estroboscópico do movimento repetitivo ou preditivo, como a rotação de uma roda, pode criar uma ilusão de ótica completamente contrária ao movimento real.
O primeiro estroboscópio era um brinquedo inovador no qual um abajur com imagens sucessivas de algo em movimento, como a marcha de um cavalo, era girado, enquanto outro abajur externo com uma série de fendas de visualização radial girava na direção oposta, criando a ilusão de uma imagem estática em movimento. O filme de filme emprega o mesmo princípio com uma luz do projetor e uma lente que abriga um obturador de alta velocidade que ilumina e oculta alternadamente um rolo longo e giratório de imagens estáticas sucessivas. Espelhos giratórios ou oscilantes também podem criar o efeito estroboscópico. As luzes estroboscópicas eletrônicas, inventadas pela primeira vez em 1931, são lâmpadas que contêm gases que descarregam a uma taxa ajustada pela frequência, ou ciclo, da corrente elétrica alternando sua polaridade. A iluminação fluorescente, de fato, é um flash que pisca a uma velocidade muito rápida para que os humanos possam discernir.
Pesquisadores haviam descoberto há muito tempo que os seres humanos percebem movimentos indiscernivelmente reais a 24 quadros por segundo - uma taxa maior não melhora a verossimilhança e uma taxa menor produz uma ilusão reconhecível de movimento. Várias teorias evoluíram a partir dessa observação. Uma é a teoria discreta dos quadros, que assume que essa taxa se correlaciona com a velocidade física dos impulsos neurais e que cada sinal constitui uma imagem retiniana imóvel e instantânea. O cérebro humano, em seguida, fabrica subjetivamente o movimento, processando as imagens sucessivas por meio de aliasing temporal, preenchendo os momentos em branco com imagens de fantasmas, de acordo com leis rígidas e regras aprendidas de espaço e tempo.
Esse referencial teórico é a explicação mais aceita do efeito estroboscópico. Os humanos não veem movimento físico; ao contrário, o cérebro interpreta o movimento com base em informações rápidas, mas episódicas, no entanto, da retina. O efeito é demonstrado com mais clareza por objetos repetitivos - incluindo ciclicamente em movimento -. Uma analogia adequada é que, se uma foto de um relógio de trabalho é tirada a cada 60 segundos, uma pessoa pode, de maneira justa, embora incorreta, concluir que o ponteiro dos segundos está quebrado e não se moveu. Qualquer objeto cujo movimento esteja perfeitamente sincronizado estroboscopicamente parecerá imóvel.
Extrapolando desse fenômeno visual, se uma câmera de vídeo, operando a 24 quadros por segundo, dispara uma roda automática girando 23 vezes por segundo ou seu equivalente fracionário, cada quadro de vídeo sucessivo captura a roda em uma posição um pouco atrás de um total revolução de sua imagem anterior. A evidência quadro a quadro indica claramente que a roda se moveu para trás e, de fato, a visão humana perceberá que girou ao contrário a uma rotação por segundo. A ilusão de ótica, familiarizada por filmes que descrevem carruagens puxadas por cavalos, é chamada de "efeito de roda de carroça" e ocorre em graus variados em qualquer gravação de vídeo de um objeto em rotação.
O efeito estroboscópico pode ser testemunhado em outro lugar. Popularizada pelas danceterias, uma luz que pisca de forma relativamente lenta animará os movimentos de dança de uma pessoa em câmera aparentemente lenta. Um motor de carro de corrida que gira a 9.000 rotações por minuto pode ser sincronizado com uma luz estroboscópica para congelar e analisar o estado estático do motor nessa velocidade. Uma fonte de água com uma vazão conhecida pode ser exibida para aparentemente desafiar a gravidade, iluminando-a com um flash temporariamente deslocado. Princípios derivados do efeito estroboscópico, como a taxa de amostragem e os algoritmos de aliasing de uma amostra para a seguinte, foram aplicados a dispositivos ópticos, como lasers pulsantes que lêem um disco digital de dados giratório.