物體在快速運動時, 當人眼所看到的影像消失後,人眼仍能繼續保留其影像0.1-0.4秒左右的圖像。因為人眼在觀察景物時,光信號傳入大腦神經,需經過一段短暫的時間,光的作用結束後,視覺形象並不立即消失,這種殘留的視覺稱「後像」,視覺的這一現象則被稱為視覺暫留現象。
視覺暫留現象即視覺暫停現象(Persistence of vision,Visual staying phenomenon,duration of vision)又稱「餘暉效應」,1824年由英國倫敦大學教授皮特『馬克』羅葛特在他的研究報告《移動物體的視覺暫留現象》中最先提出。
1872年的一天,在美國加利福尼亞州的一家酒店裡,兩個人為「馬在奔跑時蹄子是否都著地」發生了一場激烈的論戰。「馬在奔跑躍起時始終有一隻蹄子著地。」一個人說。「馬在躍起的瞬間4隻蹄子都是騰空的。」另一個人反駁道。兩人爭得臉紅耳赤,於是決定打賭。他們先到跑馬場,想當場看個究竟,遺憾的是馬奔跑的速度太快,根本無法看清馬蹄是否著地。
英國攝影師麥布裡治知道此事後,表示有辦法解決。他在跑道的一邊並列安置了24架照相機,鏡頭都對準跑道;在跑道的另一邊,打了24個木樁,每根木樁上都系上一根細繩;這些細繩橫穿跑道,分別繫到對面每架相機的快門上。一切準備好了以後,麥布裡治讓馬從跑道的一端奔跑過來。當馬經過安置有照相機的路段時,依次把24根引線絆斷,與此同時,24架照相機快門也就依次拍下了24張照片。從這條連貫的照片帶上可以清楚地看出,馬在奔跑時總有一隻蹄子是著地的,於是持這一觀點的人贏了這場賭。而同時,麥布裡治偶然快速地抽動了那條照片帶,結果照片中靜止的馬疊成了一匹運動的馬,馬竟然「活」起來了!麥布裡治又把這些照片做成透明的,按順序均勻地貼在一塊玻璃圓盤上,做一塊同樣尺寸的金屬圓盤,並貼在照片的位置上,開了一個和照片大小相同的洞,然後用幻燈向白幕放映,並使兩塊圓盤相互反轉起來,這樣,就可以看到馬奔跑的連續動作。麥布裡治把自己設計的機器叫「顯示器」。它利用了人眼的視覺暫留效應,即人的視覺反映能在腦中滯留很短的一段時間,因此,一張張靜止的照片如快速旋轉,相鄰的兩張能在這一段很短時間內連貫起來,畫面就「活」了。