0304. Come avviene l'effetto stroboscopico?

Mi incuriosisce molto l'effetto stroboscopico. Come avviene sia dal punto di vista ottico che da quello psico-fisiologico? Come si producono e come vengono percepiti dal complesso meccanismo della visione e nella percezione-intepretazione cerebrale? (Gianluca Arrighi) ( 2179)

Effetto stroboscopico: si ottiene usando una lampada stroboscopica (che invia brevi lampi di luce a frequenze note) per illuminare un oggetto in rotazione. Se la frequenza di rotazione dell'oggetto e quella della lampada coincidono (un lampo ogni giro), l'oggetto verrà illuminato sempre nella stessa posizione e quindi apparirà fermo. Se invece la frequenza dei lampi è superiore alla velocità di rotazione, l'oggetto verrà illuminato da ogni lampo sempre in anticipo rispetto alla posizione del giro precedente; al contrario, se la frequenza dei lampi è inferiore alla velocità di rotazione, l'oggetto verrà illuminato da ogni lampo sempre in ritardo rispetto alla posizione del giro precedente. In entrambi i casi l'oggetto non apparirà più fermo, ma la sua posizione verrà vista cambiare nel tempo, in senso antiorario se la rotazione è più veloce dei lampi, in senso orario se la rotazione è più lenta. Il dispositivo quindi viene usato per misurare o regolare "a occhio" la velocità di rotazione di un oggetto.

Prima osservazione: se l'oggetto è una ruota perfettamente omogenea in senso tangenziale (e cioè eventuali disomogeneità figurali o cromatiche siano individuabili solo in senso radiale Fig. 1) verrà sempre vista ferma con qualunque frequenza della luce. In questo caso verrà vista ferma anche con luce continua (è infatti pericoloso avvicinarvisi): si tratta di un caso in cui un movimento fisico non viene percepito anche se la velocità rientra nella sensibilità della visione umana (movimenti troppo lenti o troppo veloci non vengono percepiti perché fuori dell'intervallo per il quale siamo sensibili).

Una seconda osservazione: per certe combinazioni di velocità e frequenze di lampi l'oggetto non solo viene visto in posizioni diverse, ma sembra ruotare, più o meno lentamente: le ruote della diligenza, proiettate nell'occhio con la frequenza dei fotogrammi del cinema (o televisione), mostrano i loro raggi muoversi in avanti o indietro in funzione della differenza fra velocità di rotazione e frequenza delle immagini. Questo effetto strettamente parlando non è stroboscopico, ma una possibile conseguenza. Per rotazioni lente e frequenze di lampi basse, l'oggetto viene semplicemente visto in posizioni successivamente diverse, non necessariamente in movimento. La percezione di rotazione continua (non a salti) si ha quando sono soddisfatte alcune condizioni, quelle che caratterizzano il cosiddetto moto apparente come descritto da Max Wertheimer e altri studiosi della Psicologia della Gestalt agli inizi del 900.

Una terza osservazione: la percezione del movimento è un fatto psicologico notevolmente complesso, non riducibile a semplici cambiamenti di stimolazione sulla retina. Infatti quando ci muoviamo in un ambiente completamente fermo, la stimolazione retinica varia continuamente: ciò nonostante continuiamo a percepire l'ambiente come fermo, e al contrario percepiamo noi come in movimento. Percepire quindi oggetti in movimento richiede che questi vengano visti muoversi rispetto ad uno schema di riferimento: tuttavia lo schema di riferimento può non essere unico, e a seconda di quali riferimenti caratterizzano un movimento, questo verrà percepito con una determinata direzione, velocità, accelerazione. Se osserviamo dalla stazione una persona su un treno in movimento che lascia cadere un oggetto, il movimento di questo oggetto verrà percepito verticale perché visto in riferimento al treno, ma contemporaneamente il treno verrà visto muoversi orizzontalmente. Se lo stesso oggetto venisse visto cadere seguendo la stessa traiettoria ma senza che si veda il treno, si vedrebbe un movimento completamente diverso, come se l'oggetto fosse lanciato in avanti verso il terreno. Si constata facilmente che un movimento in assenza di contesto è impossibile. Sempre rimanendo nell'esempio del treno, succede spesso che percepiamo noi stessi in movimento quando vediamo il treno vicino muoversi: non è un’illusione, ma conseguenza naturale del principio che il treno vicino viene visto come facente parte dell'ambiente esterno, e perciò stesso fermo. Un movimento percepito rispetto questo riferimento esterno comporta naturalmente che venga percepito muoversi l'osservatore stesso.

Concludendo. Sono caratteristiche soggettive (o imposte al sistema visivo dalla situazione esterna o scelte dall'osservatore) che determinano entro quale contesto viene di volta in volta percepito un movimento e quindi quali caratteristiche di direzione, velocità, accelerazione esso assuma. Tutto questo per dire che la percezione del movimento è un’ operazione del cervello e come tale obbedisce a leggi proprie: un movimento percepito è sempre apparente, per definizione, e la corrispondenza fra movimento percepito e movimento fisico viene determinata in base a leggi ancora poco note.

Osvaldo da Pos – Psicologo Sperimentale