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10 novembre 2020

I magici inganni dei giocattoli filosofici di Joseph Plateau: il Fenachistoscopio e l'Anortoscopio.

Noi oggi li chiameremmo 'giocattoli scientifici', ma nel XIX secolo venivano definiti un po' pomposamene giocattoli filosofici. Mi riferisco a quei giocattoli che sapevano unire al divertimento la capacità di illustrare e dimostrare principi scientifici altrimenti complessi. Alcuni di questi giocattoli, che derivavano direttamente dagli studi della fisiologia della visione, nel corso dell'Ottocento diventarono di moda e si trasformarono in veri e propri fenomeni commerciali dalla lunga vita, come ad esempio il caleidoscopio o lo stereoscopio. Altri di questi giocattoli, oggi sono sconosciuti ai più.
In queste breve articolo racconto di due dispositivi divertenti e affascinanti inventati dal fisico belga Joseph Plateau (1801-1883). Si tratta di due 'giocattoli filosofici' che hanno segnato tappe molto importanti della storia del Precinema: il fenachistoscopio e l'anortoscopio.

IL FENACHISTOSCOPIO

Siamo a Bruxelles, nel 1830. Il giovane fisico belga Joseph Plateau (1801-1883) viene a conoscenza di una serie di esperimenti del collega inglese Michael Faraday sulle illusioni ottiche provocate dalla rotazione in direzioni opposte di due ruote dentate. Se si osservano le due ruote in movimento attraverso le fessure della ruota A, la ruota B sembrerà immobile, nonostante stia ruotando anch'essa. Plateau è molto interessato dalle esperienze di Faraday perché già da anni sta facendo ricerche nello stesso settore, cioè nello studio della persistenza retinica e dei suoi effetti sulla visione. Plateau rimane colpito soprattutto da una variante dell'esperimento di Faraday che consiste nel far ruotare una sola ruota dentata davanti a uno specchio. L'immagine riflessa del disco in movimento, se osservata attraverso le finestre stesse della ruota, appare immobile, col contorno e le fessure perfettamente visibili.
L'idea di Plateau, che segnerà una svolta fondamentale nella storia del Precinema, è, vista con gli occhi di oggi, molto semplice: inserire nella ruota dentata di Faraday una serie di differenti immagini che descrivono il susseguirsi delle diverse fasi di un movimento. Lo spettatore che osserva il disco ruotare attraverso le piccole fessure inserite nel disco stesso, vede riflessa in uno specchio non un'immagine confusa, ma una perfetta illusione del movimento.
Ed è così che nel dicembre del 1832 Joseph Plateau realizza il primo apparecchio in grado di riprodurre il movimento, utilizzando un disco in cui lui stesso ha disegnato un danzatore che fa una piroetta con una gamba alzata (gif a fianco). Per inciso, Plateau era un pittore dilettante talentuoso.
Questa a fianco è la prima animazione della Storia. Ma, come si può intuire dalle altre gif che fanno da ornamento a questa pagina, le varianti possibili dell'animazione del fenachistoscopio sono praticamente infinite.
Plateau, pur trovando molto divertente il suo giocattolo, non pensa subito a uno sfruttamento commerciale della sua invenzione e non si preoccupa nemmeno di brevettarla.

Si limita a una comunicazione scientifica alla Royal Society intitolata con molta modestia Su un nuovo genere di illusione ottica. Solo in seguito la battezzerà col nome di fenachistoscopio (vale a dire, inganno della visione). Un nome difficile da pronunciare, ma che esprime benissimo la natura del fenomeno che sta alla base dell'animazione cinematografica.

SIMON VON STAMPFER

A questo punto faccio una piccola digressione perché, come spesso capita nella storia della scienza e delle invenzioni, un altro scienziato, in Austria, ha avuto contemporaneamente a Plateau la stessa idea. Si chiama Simon von Stampfer (1792-1864) e anche lui, come Plateau, è un fisico sperimentale. Anche Stampfer è stato ispirato dagli esperimenti dell'inglese Faraday. Mentre alla fine del 1833, in Belgio, Plateau sta realizzando il prototipo del suo fenachistoscopio, in Austria Stampfer sta realizzando quelli che chiamerà Dischi Stroboscopici, basati sullo stesso principio dei dischi di Plateau.

Due dischi stroboscopici prodotti da Simon von Stampfer

Le due invenzioni sono praticamente identiche. I due studiosi le hanno ideate e realizzate, all'insaputa l'uno dell'altro, praticamente in contemporanea.
Plateau viene presto a conoscenza del dispositivo di Stampfer perché quest'ultimo ha colto subito le potenzialità commerciali della nuova trovata e l'ha messa in produzione con il nome di Stroboskopische Scheiben, Dischi Stroboscopici.
Plateau non dubitò della buona fede dello studioso austriaco, riconobbe che non si trattava di un plagio e che l'idea del nuovo dispositivo era sorta indipendentemente e contemporaneamente in testa ai due inventori. E quindi senz'altro Stampfer può essere iscritto di diritto e con pari dignità a quella di Plateau nella nostra virtuale galleria di personaggi della storia del Precinema.
Anche il dispositivo di Plateau venne poi messo in vendita da diversi fabbricanti di giocattoli, assumendo di volta in volta i nomi commerciali più disparati: Fantasmascope, Fantascope, Wheel of Illusion, Magic Circle, etc.
Plateau da questo successo commerciale ne ricaverà più fama che ricchezza, ma, probabilmente, a un ricercatore puro e appassionato come lui andava bene così.

Un paio di varianti commerciali del fenachistoscopio

Comunque, il successo del giocattolo di Plateau nel decennio successivo e per tutto l'800 fu vasto e duraturo. Ne furono prodotte molte varianti e innumerevoli serie di dischi animati. La novità dell'illusione del movimento affascinava tutti, bambini ed adulti.
Anche il poeta Baudelaire parla del fenachistoscopio in un suo breve saggio del 1853, La morale del giocattolo. Per Baudelaire il fenachistoscopio e gli altri giocattoli scientifici "possono intrattenere a lungo, e sviluppare nel cervello del bambino il gusto per effetti meravigliosi e sorprendenti".

una scatola di dischi per fenachistoscopio - XIX secolo

L'anortoscopio

Nel 1836 viene messo in commercio un altro giocattolo scientifico inventato da Plateau: l'Anortoscopio.
In verità Plateau ha inventato questo dispositivo diversi anni prima, nel 1830, prima ancora dell'invenzione del fenachistoscopio.
L'ispirazione gli è venuta dalla pubblicazione dello studio di un altro fisico inglese, Peter Mark Roget (1779-1869). Roget si era occupato di un fenomeno solo apparentemente banale: i raggi delle ruote di un carro in movimento, se osservati attraverso una staccionata, sembrano distorcersi (gif a fianco).
L'idea di fondo di Plateau è, anche in questo caso, semplice e geniale: creare un dispositivo che riproduca l'illusione della distorsione descritta e spiegata da Roget; però utilizzarlo non per distorcere, ma per raddrizzare un'immagine distorta.

La versione commerciale dell'Anortoscopio: l'Anorthoscope (1836)

L'anortoscopio è un giocattolo forse concettualmente più complesso del fenachistoscopio, ma altrettanto affascinante. Il suo funzionamento è illustrato dalla gif qui sotto (prelevata da questo bel sito).

Due dischi sovrapposti che ruotano in senso inverso e a diverse velocità. Uno ha quattro finestre e svolge la funzione di otturatore. L'altro riporta un'immagine anamorfica, cioè un'immagine deformata secondo precise regole matematiche fino a essere quasi irriconoscibile. Magicamente, la contemporanea rotazione in senso inverso dei due dischi ricompone l'immagine anamorfica in un'immagine 'naturale' e immobile in cui la distorsione dell'anamorfosi è stata annullata.

Qui sotto: due dischi per anortoscopio. L'immagine anamorfica è così distorta da essere illegibile. A fianco riporto l'immagine 'raddrizzata' e resa visibile azionando l'anortoscopio.
Vale la pena di precisare che l'immagine raddrizzata era comunque parzialmente offuscata dalla rotazione del disco otturatore.

L'anortoscopio, al pari del fenachistoscopio, costituisce un'applicazione delle ricerche di Plateau sulla fisiologia della visione. E, analogamente al fenachistoscopio, illustra in maniera creativa e divertente il magico inganno della visione causato dalla persistenza retinica.
Però il successo commerciale dell'anortoscopio fu molto minore, tanto che oggi sono sopravvissuti pochissimi esemplari di questo giocattolo. Probabilmente l'illusione ottica creata dall'anortoscopio, un'immagine fissa, lo rendeva meno attraente dell'illusione del movimento creato dal fenachistoscopio.

Joseph Plateau divenne professore di fisica sperimentale nell'Università di Gand nel 1836. Merita senz'altro un posto di riguardo nella storia della fisica sperimentale anche per i suoi studi sulla capillarità e sulla tensione superficiale. Ma Lo studio della fisiologia della visione e del fenomeno della persistenza retinica fu il principale interesse delle sue ricerche per tutta la vita.
Forse esagerò un po', visto che dal 1843 rimase cieco per i danni alla retina causati dalle ripetute e prolungate osservazioni del sole a occhio nudo. Plateau intendeva infatti rilevare la persistenza dell'immagine solare sulla retina (!).

Le gif che ho utilizzato provengono quasi tutte dalla Richard Balzer Collection: consiglio vivamente di visitare questa meravigliosa pagina su Tumblr: https://dickbalzer.tumblr.com;
Le immagini dell'anortoscopio e dei suoi dischi le ho prelevate da questo sito molto documentato:
http://users.telenet.be/thomasweynants/pre-cinema.index.html

Mi chiamo Paolo Leo e vivo in Sardegna.
Per eventuali contatti: masaccio@tiscali.it