Quand les roues tournent à l'envers

Au cinéma, une illusion est tout à fait involontaire : le moon-roll, qui nous fait voir les roues des voitures tourner dans le mauvais sens !

Le principe du cinéma repose sur la projection d’images successives fixes, un phénomène discret que notre cerveau réinterprète comme un phénomène continu. On retrouve ce principe dans le folioscope, aussi appelé flip-book : lorsque l’on effeuille avec le pouce ce carnet dont les pages portent les dessins successifs d’un mouvement, on a l’illusion que celui-ci s’anime.

En 1829, le mathématicien et physicien belge Joseph Plateau établit qu’une image formée sur la rétine met environ un douzième de seconde à s’effacer. En dessous du seuil de douze images par seconde, nous voyons une succession d’images fixes ; au-delà, nous avons une impression de mouvement, d’abord saccadé, puis de plus en plus fluide lorsque la fréquence augmente.

Joseph Plateau (1801–1883).

La persistance rétinienne n’explique cependant pas à elle seule l’impression de mouvement continu. Par ce que l’on nomme l’effet Phi, notre cerveau comble les manques entre les images fixes afin de « voir » un mouvement continu.

Aux débuts du cinéma, les films comportaient seize ou dix-huit images par seconde. La fréquence a ensuite été normalisée à trente images par seconde, d’où l’impression d’accéléré et de saccadé lorsque nous visionnons de très vieux films.

La plupart des jantes de voitures présentent une symétrie d’ordre 5. Supposons qu’une roue de voiture ait un diamètre de 60 cm.

Il existe aussi des jantes « sport » présentant des symétries d’ordre 6, 7, 8, 9… On suppose toujours que le diamètre de la roue est de 60 cm.