เมื่อการหมุนของฟันเฟืองและกงล้อขนาดยักษ์ขับเคลื่อนด้วยเทคโนโลยีเครื่องจักรไอน้ำของเจมส์ วัตต์ เปลี่ยนโลกให้เข้าสู่ยุคปฏิวัติอุตสาหกรรมในคริสต์ศตวรรษที่ 18 นวัตกรรมและสิ่งประดิษฐ์จากทฤษฎีหลากหลายของนักคิดได้ก่อกำเนิดขึ้นมากมาย ท่ามกลางสิ่งประดิษฐ์เหล่านั้น ใครเลยจะคิดว่า การหมุนของวงล้อของเล่นชิ้นเล็กๆ (Optical toy) ซึ่งสร้างความมหัศจรรย์แก่สายตาผู้คนทำให้เห็นภาพเคลื่อนไหวดุจถูกชุบชีวิตด้วยเวทมนตร์ จะเป็นจุดกำเนิดของประดิษฐกรรมที่ทรงอิทธิพลต่อชาวโลกมากที่สุดชิ้นหนึ่งในปัจจุบัน ที่เรารู้จักกันในนาม “ภาพยนตร์”

ภาพหมุน (thaumatrope)

ของเล่นที่ประดิษฐ์ขึ้นเมื่อปี ค.ศ.1825 โดย ดร.วิเลี่ยม เฮนรี่ ฟิตตอน (Dr. William Henry Fitton) ซึ่งได้แนวความคิดมาจาก เซอร์ จอห์น เฮอร์เซล (Sir John Herschel) ผู้ที่สังเกตว่ามนุษย์สามารถมองเห็นภาพทั้งสองด้านของเหรียญที่หมุนอยู่ได้พร้อมกัน thaumatrope ทำจากวัสดุที่หาได้ง่ายเช่น กระดาษแข็งตัดเป็นวงกลมโดยมีรูปภาพหรือวาดภาพลงไปทั้งสองด้าน เจาะรูและขึงปลายสองข้างด้วยเชือก เมื่อหมุนเชือกจะเห็นภาพทั้งสองด้านของกระดาษรวมกันเป็นภาพเดียว คำว่า thaumatrope มาจากภาษากรีก หมายถึง "wonder turning" หรือมหัศจรรย์แห่งการหมุน

กังหันภาพ (phenakistoscope)

อีกเจ็ดปีต่อมา โจเซฟ พลาตู (Joseph Plateau) นักฟิสิกส์ชาวเบลเยี่ยม ได้คิดค้นเครื่อง Phenakistoscope ซึ่งนำชุดของแผ่นภาพเรียงเป็นวงกลมติดไว้บนเครื่องมือที่มีรูปร่างเหมือนกังหันลมของเล่น เมื่อหมุนเครื่องแล้วมองผ่านช่องที่เจาะไว้ก็จะมองเห็นภาพจากแผ่นภาพเคลื่อนไหวอย่างต่อเนื่อง ความมหัศจรรย์ของภาพเคลื่อนไหวนี้เกิดจากความสัมพันธ์ระหว่างการเคลื่อนที่ของภาพกับการมองเห็นของมนุษย์ซึ่งสามารถอธิบายได้ด้วย ทฤษฎีภาพติดตา (Persistence of vision)

ทฤษฎีว่าด้วยการเห็น "ภาพติดตา"
การที่เราเห็นภาพเคลื่อนไหวได้นั้นเป็นเพราะหลักการที่มีชื่อเรียกว่า "ภาพติดตา" (Persistence of vision) กล่าวคือ การมองเห็นของคนเราทั่วไปเกิดจากการที่แสงสะท้อนจากวัตถุที่เรามองมาเข้าสู่ตาของเราและส่งไปยังประสาทเพื่อทำการแปลผล ดวงตาจะรับภาพแรกเข้ามาก่อนเมื่อภาพต่อไปเข้ามาแทนที่ ช่วงที่มีการเปลี่ยนภาพใหม่เข้ามาแทนที่ภาพเก่านั้น ภาพเก่าไม่ได้หายไปทันที แต่ยังคงอยู่ในระบบประสาทเราในชั่วขณะหนึ่งจึงค่อยจางหายไปและภาพใหม่จึงจะเข้ามาแทน แต่เราจะไม่รู้สึกว่ามีการหน่วงภาพเกิดขึ้นเพราะเวลาที่ภาพถูกหน่วงอยู่นั้นเป็นช่วงเวลาสั้นๆ ดังนั้นหากมีชุดของภาพนิ่งที่แต่ละภาพมีความแตกต่างกันเพียงเล็กน้อย เคลื่อนที่ผ่านตาเราไปอย่างต่อเนื่อง เราจะสามารถเห็นภาพนิ่งนั้นเคลื่อนไหวได้

วงล้อแห่งชีวิต Zoetrope

ปี 1833 วิลเลี่ยม จอร์จ ฮอร์เนอร์ จากอังกฤษ ใช้หลักการของทฤษฎีภาพติดตา พัฒนาอุปกรณ์สร้างภาพเคลื่อนไหวเพื่อให้ผู้ชมมากกว่าหนึ่งคนสามารถเห็นภาพได้ในเวลาเดียวกัน เรียกว่า Daedalum ซึ่งต่อมาถูกเปลี่ยนชื่อเป็น Zoetrope หรือ wheel of life โดยนักประดิษฐ์ชาวอเมริกัน วิลเลี่ยม ลินคอน ในปี 1867 มีลักษณะเป็นทรงกระบอกกลวง เจาะรูเป็นช่องไว้โดยรอบ ภายในบรรจุแถบกระดาษที่เป็นชุดของภาพนิ่งต่อเนื่องกัน เมื่อหมุนทรงกระบอกและมองผ่านช่องก็จะเห็นภาพเคลื่อนไหวได้

Praxinoscope

ปี 1877 นักประดิษฐ์ชาวฝรั่งเศส เอมิล เรย์เนาด์ (Charles Emile Reynaud) พัฒนาสิ่งประดิษฐ์ที่เป็นการต่อยอดแนวคิดของอุปกรณ์สร้างภาพเคลื่อนไหวอย่าง Zoetrope ได้เป็นผลสำเร็จ เรียกว่า Praxinoscope ด้วยการติดตั้งกระจกเงาไว้ตรงกลางของทรงกระบอกแทนที่ช่องมองภาพเล็กๆบน Zoetrope เมื่อหมุน Praxinoscope กระจกจะสะท้อนภาพบนแถบภาพนิ่งที่ติดอยู่ด้านในของทรงกระบอกทำให้เรามองเห็นเป็นภาพเคลื่อนไหว ซึ่งสามารถดูพร้อมกันได้หลายๆคน ภาพที่เห็นจะบิดเบือนและสั่นไหวน้อยกว่าการหมุนของ Zoetrope

Theatre Optique

ในปี 1889 ด้วยหลักการของ Praxinoscope เรย์เนาด์ พัฒนาเทคนิคการฉายภาพจนกระทั่งค้นพบวิธีการฉายภาพแบบใหม่ ที่เรียกว่า Theatre Optique ซึ่งใช้แสงและกระจกในการฉายภาพเคลื่อนไหว ให้ภาพปรากฏบนฉากที่ตั้งอยู่ต่อหน้าคนดูเหมือนโรงละครขนาดย่อม ด้วยขนาดของแถบภาพที่ยาวกว่า และจำนวนภาพมากขึ้น ทำให้คนดูได้ดูภาพที่เคลื่อนไหวต่อเนื่องนานขึ้น

จนกระทั่งปี 1895 สองพี่น้อง ออกุสท์ กับ หลุยส์ ลูมิแอร์ ได้นำประดิษฐกรรมอันถือเป็นจุดเริ่มแห่งประวัติศาสตร์โลกภาพยนตร์นำเสนอสู่สาธาณะชน ด้วยสิ่งประดิษฐ์ที่เรียกชื่อว่า ซีนีมาโตกราฟ (Cinematograph) ซึ่งเป็นทั้งเครื่องถ่ายและฉายภาพในเวลาเดียวกัน โดยนำภาพยนตร์ออกฉายเก็บค่าดูเป็นครั้งแรกที่ห้องใต้ถุนร้านกาแฟแห่งหนึ่งในกรุงปารีส นับเป็นเหตุการณ์ที่ได้รับการยอมรับกันว่าเป็นวันกำเนิดภาพยนตร์ในฐานะมหรสพอย่างใหม่ของโลก