La persistance rétinienne, secret des hélices holographiques

mur d'hélices holographiques affichant une chaussure

Persistance rétinienne et hologrammes

Il existe bien des moyens pour créer un hologramme. Du fantôme de Pepper à l’hologramme de sécurité, la technologie holographique ne date pas d’hier et elle offre de multiples possibilités que nous avons à cœur de vous faire découvrir. Nous avons déjà écrit un article consacré au fonctionnement des hologrammes dits “Pepper’s ghost” et nous allons ici nous attarder sur la notion de persistance rétinienne et sur son lien avec les hologrammes.

L'œil humain a beau être fascinant de complexité, il n’est pas infaillible pour autant. Les illusions d’optique ne manquent pas et c’est, la plupart du temps, grâce à elles que les hologrammes contemporains peuvent exister. Nos hélices holographiques par exemple, utilisent la persistance rétinienne.

schéma de la rétine

La persistance rétinienne, qu'est-ce que c'est ?

Il s’agit en réalité d’un phénomène optique qui attribue à l'œil une image rémanente que les cellules de la rétine gardent en mémoire pendant environ 1/18e de secondes. Pour rappel, la rétine est composée entre autres de photorécepteurs: 5 millions de cônes (vision diurne et colorée) et 120 millions de bâtonnets (vision nocturne et en noir et blanc).

portrait en image rémanente de Che Guevara

Il existe deux types de persistances rétiniennes:

  • La persistance positive: Après avoir fixé un point sur une image, la rétine enregistre sa couleur et on continue de la voir pendant environ 50 millisecondes, même avec les yeux fermés.

  • La persistance négative qui est le fait d’une exposition prolongée à une forte intensité lumineuse et qui a pour effet de détériorer les bâtonnets. Il subsiste donc une trace sombre de l’image dans la vision, pendant plusieurs secondes. C’est ce que vous ressentez lorsque vous fixez le soleil par exemple.
mur d'hélices holographiques

L'illusion du mouvement

La persistance rétinienne a beaucoup fait parler au début du XXe siècle avec l’essor du cinéma. Pendant plusieurs décennies, on a pensé que c’était grâce à ce phénomène qu’il était possible de regarder un film. Selon cette théorie, le film est en réalité une succession d’images fixes. La rétine garde en mémoire les images fixes pendant quelques millisecondes et cela donne une sensation de mouvement et donc de continuité entre chaque image fixe.

Cette théorie a depuis été réfutée, par les chercheurs car le mouvement est toujours perceptible même avec une fréquence de 5 images par seconde, alors qu’avec une fréquence aussi faible, nous devrions voir une simple succession d’images fixes, étant donné que l’image n’est gardée en mémoire que pendant 50 milliseconde par les cellules de la rétine. C’est donc le cerveau qui interprète les images et imagine le mouvement. Il ne s’agit pas d’un simple mécanisme optique !

C’est en réalité un autre phénomène qui est responsable de l’illusion du mouvement au cinéma: l’effet bêta. Il s’agit d’un effet visuel simple: la succession de deux images similaires mais avec une position différente, donne l’impression qu’il y a un mouvement entre les deux images. C’est donc une alternative à la persistance rétinienne.

Mais quel rapport avec l'hologramme ?

La persistance rétinienne a peut être fait débat dans le milieu du cinéma, mais une chose est sûre: elle est essentielle au bon fonctionnement de nos hélices holographiques car elle permet de créer l’illusion d’une image 3D flottant dans l’air.

Quel que soit le modèle, les hélices holographiques fonctionnent toutes de la même façon. Des bandes de LEDs sont situées sur les pales de l’hélice et s’allument simultanément, en se synchronisant avec la vidéo enregistrée dans l’hélice. Pendant ce temps, l’hélice effectue son mouvement de rotation à grande vitesse et c’est la combinaison de cette rotation et des LEDs qui permet de créer un hologramme de bonne qualité.

Attention, l’hélice holographique n’est pas un projecteur d’hologrammes pour autant. Pour rappel, il n’existe actuellement aucune technologie permettant de projeter une image 3D dans les airs sans illusion d’optique. Néanmoins, le rendu de nos hélices holographiques permet d’afficher une image nette sur un support presque invisible et l’illusion est réellement bluffante. Nos hélices ont par ailleurs une luminosité d’environ 1800cd/m² ce qui en fait un outil parfaitement utilisable, de jour comme de nuit.

Mais la technologie des hélices holographiques ne s’arrête pas là ! Il est possible d’en synchroniser plusieurs afin de créer un hologramme plus grand et même de réaliser des animations 3D à taille humaine comme sur cette vidéo !

En conclusion...

Nous avons vu que la persistance rétinienne permet de créer l’illusion d’un mouvement grâce à la mémoire des cellules de la rétine et qu’à ce titre, elle offre beaucoup de possibilités pour le monde de l’audiovisuel et notamment pour les hologrammes. C’est l’hélice holographique qui tire profit de ce phénomène. Toutes nos hélices offrent des hologrammes d’excellente qualité, sur un support presque invisible c’est donc, à l’heure actuelle, ce qui se rapproche le plus des hologrammes que l’on peut voir dans les films de science-fiction.