Desde las postrimerías del siglo XVIII, en Europa creció el interés por investigar la manera en que nuestro ojo capta y aprecia el movimiento, una pesquisa que conduciría a la invención de aparatos que produjeran la ilusión de movimiento. En ese contexto surgen dispositivos simples que demuestran el principio científico de la persistencia retiniana formulada por el inglés Peter Mark Roget, en la que plantea que la imagen queda grabada en la retina humana una décima de segundo antes de desaparecer por completo. Nos referimos al taumatropo y el fenaquistiscopio, dos juguetes de carácter óptico, atribuidos al médico británico John Ayrton Paris y al físico belga Joseph-Antoine Ferdinand Plateau, respectivamente, que aplican la teoría antes mencionada.
El taumatropo, también llamado rotoscopio, maravilla giratoria y wonderturner, en inglés, reproduce el movimiento mediante dos imágenes. Cuando Ayrton Paris lo presentó ante el Real Colegio de Físicos de Londres, en 1824, utilizó los dibujos de un papagayo y una jaula vacía para causar la ilusión de que el pájaro estaba dentro de la jaula.
El invento consiste en un disco con dos imágenes diferentes en ambos lados y un trozo de cuerda a cada lado del disco. Ambas imágenes se unen estirando la cuerda entre los dedos, haciendo al disco girar y cambiar de cara rápidamente. El rápido giro produce, ópticamente, la ilusión de que las imágenes están juntas.
Asimismo, el fenaquistiscopio, creado en 1832, es capaz de proporcionar la ilusión de movimiento a partir de la secuencia de imágenes estáticas. El dispositivo tiene varios dibujos de un mismo objeto, en posiciones ligeramente diferentes, distribuidas por una placa circular lisa, así como otro disco con aberturas radiales y equidistantes. La sensación emerge cuando se hace girar la placa girar frente a un espejo, mientras que el espectador mira por las ranuras.
Más tarde, el bruselense Ferdinand Plateau descubrió que nuestro ojo ve con una cadencia de dieciséis imágenes por segundo. En virtud de dicho fenómeno, las imágenes se superponen en la retina y el cerebro las enlaza como una sola imagen visual, móvil y continua. En consecuencia, con posterioridad los primeros cineastas usarían dieciséis fotogramas por segundo.
Tanto el taumatropo como el fenaquistiscopio gozaron de amplia popularidad en la era victoriana, siendo además antecedentes históricos del zoótropo y el praxinoscopio, precursores a su vez del cine. Hoy en día también se consideran imprescindibles para el desarrollo de las técnicas de la animación.