Animation basics: The optical illusion of motion - TED-Ed

المترجم: Ahmad Jarbou المدقّق: Abderrahman Ait-Ali

لتكن لدينا سلسلة من الصور الثابتة والمتتابعة

Take a series of still, sequential images.

Let's look at them one by one.

دعونا ننظر إليهن الواحدة تلو الأخرى.

Faster.

أسرع.

Now, let's remove the gaps,

والآن، فلنفم بإزالة الانقطاعات

go faster still.

ومازلنا نسرع.

Wait for it ...

انتظرها...

Bam!

....بام!

Motion!

حركة!

Why is that?

لمَ ذلك؟

Intellectually, we know we're just looking at a series of still images,

عقليًا، إننا ننظر فحسب

إلى سلسلة من الصور الثابتة

but when we see them change fast enough,

ولكننا عندما نراهم يتغيرون بسرعة كافية،

they produce the optical illusion of appearing as a single, persistent image

فإنها تولد الخداع البصريّ

إذ تبدو وكأنها صورةٌ واحدة مستمرّة

يغير ذلك تدريجيًا كل من الشكل، والموضع

that's gradually changing form and position.

هذا التأثير هو الأساس لجميع تقنيات الصور المتحركة،

This effect is the basis for all motion picture technology,

from our LED screens of today

من شاشات الليد خاصتنا اليوم

to their 20th-century cathode ray forebearers,

إلى أسلافها ذات أشعة الكاثود في القرن العشرين،

من إسقاط الفيلم السينمائي

from cinematic film projection to the novelty toy,

إلى لعبة النوفيلتي

حتى أنه قد قيل،

even, it's been suggested, all the way back to the Stone Age

بالعودة إلى العصر الحجري

عندما بدأ الإنسان بالرسم على جدران الكهوف

when humans began painting on cave walls.

This phenomenon of perceiving apparent motion in successive images

إن ظاهرة إدراك الحركة الظاهرية

لصور متعاقبة

is due to a characteristic of human perception

تسببها إحدى سمات الإدراك الحسّي البشري

historically referred to as "persistence of vision."

تاريخيًا، يشار إليها باسم "استدامة الرؤية"

The term is attributed

يُنسب هذا المصطلح

to the English-Swiss physicist Peter Mark Roget,

إلى الفيزيائي الإنكليزي-السويسري (بيتر مارك روجيه)،

who, in the early 19th century,

الذي استخدمه في أوائل القرن التاسع عشر،

used it to describe a particular defect of the eye

لوصف عيبٍ محددٍ في العين

that resulted in a moving object

ما ينتجٍ عنه أن الأغراض المتحركة

تبدو وكأنها ثابتة عندما تصلُ إلى سرعة معينة.

appearing to be still when it reached a certain speed.

Not long after, the term was applied to describe the opposite,

بعد فترة ليست بالطويلة،

استُخدمَ هذا المصطلح لتوصيف العكس،

the apparent motion of still images,

الحركة الظاهرية للصور الثابتة،

by Belgian physicist Joseph Plateau, inventor of the phenakistoscope.

من قبل الفيزيائي البلجيكي (جوزيف بلاتو)،

مخترع الـفيناكيستوسكوب.

قام بتعريف استدامة الرؤية

He defined persistence of vision as the result of successive afterimages,

كنتيجة لصور انعكاسية متعاقبة،

which were retained and then combined in the retina,

والتي يتم الاحتفاظ بها ومن ثم تركيبها في شبكية العين،

مما يجعلنا نعتقد أن ما كنا نراه

making us believe that what we were seeing is a single object in motion.

هو غرض واحد بحالة حركة.

This explanation was widely accepted in the decades to follow

تم قبول هذا التفسير على نطاق واسع

في العقود اللاحقة

and up through the turn of the 20th century,

وحتى بدايات القرن العشرين،

حين بدأ أحدهم بالتساؤل

when some began to question what was physiologically going on.

ماذا كان يحدث من الناحية الفيزيولوجية؟

In 1912, German psychologist Max Wertheimer

في العام 1912، قام عالم النفس الألماني (ماكس ويرثايمر)

outlined the basic primary stages of apparent motion

بوضع الخطوط العريضة للمراحل الأولية الأساسية للحركة الظاهرية

using simple optical illusions.

باستخدام خدع بصرية بسيطة

These experiments led him to conclude

قادته تلك التجارب إلى استنتاج

بأن هذه الظاهرة نتجت جراء عمليات

the phenomenon was due to processes which lie behind the retina.

تكمن وراء شبكيّة العين

In 1915, Hugo Münsterberg,

في العام 1915، قام (هوغو مونستربيرغ)،

a German-American pioneer in applied psychology,

وهو ألماني-أميركي رائد في علم النفس التطبيقي،

باقتراح أن الحركة الظاهرية

also suggested that the apparent motion of successive images

لصور متعاقبة

is not due to their being retained in the eye,

ليس لأنه يتم الإبقاء عليها في العين فقط،

but is superadded by the action of the mind.

بل إن ذلك يحدث بالإضافة إلى نشاط في العقل

In the century to follow, experiments by physiologists

لاحقًا في ذلك القرن،

التجارب التي قام بها علماء الفيزيولوجيا

have pretty much confirmed their conclusions.

قد أكدت إلى حد كبير استنتاجاته.

As it relates to the illusion of motion pictures,

من حيث صلتها بخداع الصور المتحركة،

persistence of vision has less to do with vision itself

فإن استدامة الرؤية لا تصنعها الرؤية بحد ذاتها،

than how it's interpreted in the brain.

بقدر ما يقوم الدماغ بتفسيرها.

Research has shown that different aspects of what the eye sees,

أظهرت الأبحاث أن جوانب مختلفة

مما تشاهده العين،

like form, color, depth, and motion,

مثل الشكل، اللون، العمق،

والحركة

are transmitted to different areas of the visual cortex

يتم إرسالها إلى مناطق مختلفة من القشرة البصرية في المخ

via different pathways from the retina.

عبر مسارات مختلفة من شبكية العين.

It's the continuous interaction

إن التفاعل المستمر

of various computations in the visual cortex

بين مختلف الحسابات في القشرة البصرية

that stitch those different aspects together

هو من يُحيك تلك الجوانب المختلفة معًا

ويؤدّي إلى الإدراك الحسي

and culminate in the perception.

Our brains are constantly working,

إن أدمغتنا تعمل بشكل مستمر،

synchronizing what we see, hear, smell, and touch

تقوم بمزامنة ما نراه،

ما نسمعه، نشمه

وما نلمسه

into meaningful experience

في تجربةٍ مفيدة

في تدفق لحظةٍ بلحظة من العرض.

in the moment-to-moment flow of the present.

So, in order to create the illusion of motion in successive images,

لذلك، من أجل خلق الخداع

من حركة صور متعاقبة،

we need to get the timing of our intervals

علينا أن نحدد الفواصل الزمنية

close to the speed at which our brains process the present.

لتكون قريبة من السرعة التي تعالج بها أدمغتنا العرض.

So, how fast is the present happening according to our brains?

إذن، كم هي سرعة العرض وفقًا لأدمغتنا؟

Well, we can get an idea

حسنًا، يمكننا أن نكوّن فكرة عن ذلك،

by measuring how fast the images need to be changing

عن طريق قياس السرعة التي يجب تبديل الصور بها

for the illusion to work.

لكي يعمل الخداع عندها.

Let's see if we can figure it out by repeating our experiment.

فلنرَ إن كان بإمكاننا معرفتها

عن طريق تكرار تجربتنا

Here's the sequence presented at a rate of one frame per two seconds

فيما يلي تسلسل العرض

بمعدل لقطة واحدة كل ثانيتين

مع ثانية واحدة من اللون الأسود فيما بينهم.

with one second of black in between.

At this rate of change,

عند هذا المعدل من التغيير

with the blank space separating the images,

مع المسافة الفارغة التي تفصل بين الصور،

there's no real motion perceptible.

لا يمكن إدراك أي حركة فعليّة.

As we lessen the duration of blank space,

إذا ما قمنا بتقليل المدة الزمنية للمسافة الفارغة،

a slight change in position becomes more apparent,

فإن تغييرًا طفيفًا في الموضع يصبح أكثر وضوحًا

وستبدأ بالإحساس بالحركة

and you start to get an inkling of a sense of motion

بين اللقطات المنفصلة

between the disparate frames.

لقطة واحدة في الثانية

One frame per second.

Two frames per second.

لقطتين في الثانية

Four frames per second.

أربع لقطات في الثانية

Now we're starting to get a feeling of motion,

سنشعر الآن بالإحساس الفعلي بالحركة.

but it's really not very smooth.

ولكنها ليست سلسةً بقدرٍ جيّد.

We're still aware of the fact that we're looking at separate images.

وما زلنا ندرك حقيقة

أننا ننظر إلى صور متباينة.

Let's speed up. Eight frames per second.

فلنقم بتسريعها،

ثمانية لقطات في الثانية.

اثنا عشر لقطة بالثانية

12 frames per second.

It looks like we're about there.

يبدو أننا على وشك أن نكتشفها.

At 24 frames per second, the motion looks even smoother.

أربع وعشرون لقطة بالثانية

تبدو الحركة أكثر سلاسة.

This is standard full speed.

تلك هي السرعة القصوى القياسية.

So, the point at which we lose awareness of the intervals

إذن، فإن النقطة التي نفقد عندها إدراكنا للفواصل

and begin to see apparent motion

ونبدأ برؤية الحركة الظاهرية

يبدو أنها تتراوح بين ثمانية واثنا عشر لقطة بالثانية

seems to kick in at around eight to 12 frames per second.

إن تلك النتيجة تقع في جوار

This is in the neighborhood of what science has determined

ما حدّده العلم

ليكون العتبة العامة لإدراكنا

to be the general threshold of our awareness

لرؤية صور متباينة.

of seeing separate images.

عمومًا، نبدأ بفقدان ذلك الإدراك

Generally speaking, we being to lose that awareness

عند فواصل زمنية مقدارها حوالي 100 ميلي ثانية للصورة

at intervals of around 100 milliseconds per image,

أي ما يساوي معدّل لقطات يقارب

which is equal to a frame rate of around ten frames per second.

العشر لقطات بالثانية

وما أن نقوم بزيادة معدّل اللقطات

As the frame rate increases,

we lose awareness of the intervals completely

حتى نفقد إدراكنا لتلك الفواصل بالكامل

and are all the more convinced of the reality of the illusion.

ونكون أكثر اقتناعًا

بحقيقة هذا الخداع.