In che cosa consiste il movimento stroboscopico?

Il principio di funzionamento si basa sull'osservazione, in condizioni di scarsa illuminazione, dell'oggetto in movimento costante, illuminato da brevissimi lampi di luce di forte intensità. L'elemento principale è costituito da una speciale lampada allo xeno in grado di emettere fino a 400 lampi al second. Una luce stroboscopica lampeggiante ad una frequenza appropriata può far apparire come fermo o invertito un movimento ciclico. Il circuito elettronico per il pilotaggio della lampada è costituito da un oscillatore a frequenza variabile il cui segnale, costituito da un breve impulso di tensione di oltre 1000 volt, viene scaricato tramite un condensatore agli speciali elettrodi della lampada, la frequenza dell'oscillatore è modificabile in continuità tramite un potenziometro dotato di manopola. Una diversa tipologia di stroboscopio viene usato negli impianti per discoteca: il lampo generato dalla lampada ha maggiore potenza, per contro la frequenza massima di lavoro è molto minore. Ad esempio, per conoscere la velocità di rotazione di una ventolina preposta al raffreddamento di una CPU, basta rivolgere la lampada sulla ventola e variare lentamente la frequenza dei lampi fino a vederla ferma, a quel punto conoscendo la frequenza dei lampi si può risalire alla velocità di rotazione in giri al minuto, moltiplicando il valore di frequenza per 60; i modelli più sofisticati sono dotati di un display su cui leggere direttamente il numero di giri al minuto dell'oggetto in rotazione. Altri usi li troviamo nelle discoteche, nelle quali si utilizzano le luci stroboscopiche per creare illusioni ottiche nel movimento delle persone che sembrano muoversi a rallentatore. Il disco stroboscopico utilizzato sui giradischi per poter controllare l'esatta velocità di rotazione del piatto. Lo stroboscopio, dal greco strobos (vortice) e skopeo (osservare), è uno strumento che permette di osservare e studiare un oggetto in moto rotatorio o oscillatorio come se fosse fermo, nonché misurarne la velocità.

L'effetto stroboscopico è l'effetto ottico per cui gli oggetti sembrano muoversi a una velocità più lenta rispetto a quella reale. Ciò avviene illuminando un oggetto in movimento periodicamente con impulsi luminosi. Questa percezione è dovuta al fatto che l'occhio umano o la telecamera catturano solo un numero limitato di immagini al secondo, e se la fonte luminosa lampeggia alla stessa frequenza, può sembrare che gli oggetti in movimento siano statici o soggetti all'effetto stroboscopico. L'effetto stroboscopico si verifica quando la velocità con cui una fonte luminosa si accende e si spegne non è sufficientemente elevata affinché l'occhio umano non possa percepire il lampeggio. Un esempio molto riconoscibile si verifica con le luci intermittenti utilizzate in eventi festivi, dove si percepisce una sensazione di movimento lento e distorto. L'effetto stroboscopico può essere causato anche dall'incompatibilità tra la frequenza della fonte luminosa e la velocità della telecamera o dell'occhio umano. Ad esempio, durante la registrazione di video o l'uso di illuminazione artificiale in eventi sportivi, se la frequenza della luce LED lampeggia in un modello non sincronizzato con la velocità della telecamera, l'effetto stroboscopico può apparire nella registrazione.

Il movimento stroboscopico è il fenomeno alla base della percezione cinematografica. I fotogrammi di una pellicola cinematografica vengono proiettati sullo schermo per 1/48 di secondo, inframmezzati da periodi di buio della stessa durata. Lo spettatore unifica percettivamente i fotogrammi, così da vedere una sola immagine in movimento continuo anziché una sequenza di immagini statiche. Si tratta di un fenomeno di natura “centrale”, come dimostrò lo stesso Wertheimer, non dovuto cioè al fenomeno della persistenza dell’immagine retinica. In realtà, da un punto di vista wundtiano, non si poteva percepire un movimento senza un corrispondente spostamento della stimolazione retinica. Il movimento stroboscopio era ben noto da tempo, ma in ambito psicologico non ci si era accorti che questo poneva un serio problema ad una teoria strutturalista-elementista della percezione. Il movimento stroboscopico denuncia una discordanza tra l’evento reale e quello percepito, ovvero sequenza di immagini statiche – percezione di movimento in generale. Il metodo tachistoscopico permise a Wertheimer di affermare che il fenomeno F, o fenomeno phi, non potrebbe costituirsi se l’organizzazione globale non precedesse, nel processo percettivo, gli elementi. Ovvero, se il processo percettivo non fosse un processo di tipo top-down, o, come avrebbe detto lo stesso Wertheimer anni dopo, “von oben nach unten”, dall’alto verso il basso. La Gestaltheorie tende a rivalutare i meccanismi innati che regolano l’organizzazione dell’esperienza e a ridare al soggetto la responsabilità della percezione. Nel caso del cinematografo, si ha la percezione del movimento con degli stimoli statici messi in sequenze molto ravvicinate perché l’organizzazione del percepito è talmente veloce che da statico diventa dinamico. Il percetto è dato da una complessa organizzazione che guida i nostri processi di pensiero. L’impressione e la percezione globale è di più della semplice somma delle parti, dato che ogni parte dà un suo contributo e si unisce al tutto a suo modo.

Il fenomeno phi è il nome dato all'ipotesi di spiegazione della percezione illusoria descritta da Max Wertheimer nel suo Experimentellen Studien über das Seen von Bewegung. La classica dimostrazione del fenomeno phi coinvolge uno spettatore o un pubblico che guarda uno schermo, sul quale lo sperimentatore proietta due immagini in successione. Una volta che entrambe le immagini sono state proiettate, lo sperimentatore chiede allo spettatore o al pubblico di descrivere ciò che è stato visto. La risposta cambia al variare della durata del ritardo tra la presentazione della prima e della seconda riga. Con un intervallo molto ridotto tra le due presentazioni, lo spettatore riferirà di percepire simultaneamente le due linee. All'aumentare del tempo che intercorre tra le due presentazioni, poco prima che le due linee non siano più percepite simultaneamente ma in successione, si verifica il fenomeno phi: sebbene entrambe le linee siano percepite come stazionarie e simultanee, tra di esse viene percepito il movimento. Questo movimento è descritto come avente direzione pur non essendo legato a un oggetto. È stato quindi descritto anche come movimento "puro", ovvero movimento non legato a un oggetto. In questo senso, il movimento phi è percepito senza vedere un oggetto in movimento, rendendolo allo stesso modo 'primario'. Il fenomeno Phi fornisce una spiegazione alla percezione del movimento che si ha nel cinema e nell'animazione, oltreché in alcuni apparecchi come il fenachistoscopio e lo zootropio.