Illusion d'optique


Illusion d'optique
Dans cette illusion dite illusion de Müller-Lyer, les flèches ont toutes la même longueur. Il est possible de s'en rendre compte plus facilement sur les trois flèches du bas.

Une illusion d'optique est une illusion qui trompe le système visuel humain (depuis l'œil jusqu'au cerveau) et aboutit à une perception déformée de la réalité. Les illusions d'optiques peuvent survenir naturellement ou être créées par des astuces visuelles spécifiques qui permettent de mettre en évidence les principes de fonctionnement du système visuel humain.

Sommaire

Perception erronée

L'Échiquier d'Adelson : la teinte grise du carré A est la même que celle du carré B.

L'illusion résulte d'une mauvaise analyse par le système visuel des informations qui lui parviennent. Cette erreur d'analyse peut donc entraîner la perception d'un objet qui n'est pas présent, à l'inverse nous rendre « aveugle » à un objet pourtant présent, nous donner une image faussée de la réalité, etc.

Ainsi, sur l'image de droite, les cases A et B du dessin semblent être peintes de deux teintes de gris différentes alors qu'en réalité, si la luminance sur la photographie est mesurée, les deux gris sont parfaitement identiques. Dans ce cas précis, cet exemple met en évidence la propension du système visuel à compenser les variations lentes de luminosité ou à percevoir les teintes et les couleurs relativement à leur environnement[1].

A contrario, les mirages ne sont pas à proprement parler des illusions. Il ne s'agit pas d'une fausse interprétation mentale d'une réalité mais de la perception d'un phénomène qui existe bel et bien : le tremblement de l'air ou les reflets d'eau dus à la chaleur sont des réalités optiques et non des illusions, d'ailleurs la trace photographique peut être gardée. La seule illusion consisterait à interpréter ces images perçues comme les images troubles d'un lac ou d'une mer.

Utilité pour les neurosciences cognitives

Illusion d'optique : La teinte grise de la barre est la même sur toute sa longueur.

Des illusions développées ou découvertes incluent des phénomènes comme le cube de Necker et la grille d'Hermann. Comprendre ces phénomènes est utile afin de comprendre ce qui peut apparaître comme des limitations du système visuel humain, mais résulte en partie aussi de phénomènes cognitifs eux-mêmes produits de la sélection naturelle : une perception hâtive et parfois fausse peut se montrer plus adaptée en termes de survie qu'une analyse exacte dont le résultat serait venu trop tard (effet Tetris). C'est le cas lorsque le coût de l'erreur est faible quand elle se fait d'un côté, et grand quand elle se fait de l'autre.

Les phénomènes physiologiques, comme les images résiduelles suivant les lumières aveuglantes ou une exposition prolongé de motifs, sont les effets sur l'œil d'une stimulation d'un type spécifique - luminosité, inclinaison, couleur et mouvement. Les théories actuelles supposent que les stimulis ont - après traitement local - des chemins neuronaux dédiés jusqu'au cortex visuel, une stimulation répétée de seulement quelques chemins peut faire perdre ses repères au système optique.

Illusions cognitives

Illusion tridimensionnelle animée

Les illusions cognitives sont plus intéressantes et bien connues. Plutôt que de démontrer une cause physiologique elles agissent avec plusieurs niveaux de l'interprétation visuelle, les hypothèses pré-formatées ou « connaissances » sont emmêlées. Les illusions cognitives sont communément divisées en illusions ambiguës, illusions distordues, illusions paradoxales ou illusions fictives. Elles exploitent souvent les « hypothèses » formées par le système visuel au cours des premières étapes du traitement visuel.

Les illusions ambiguës sont des images ou objets qui subissent des changements significatifs d'apparence. La perception alternera entre les interprétations qui toutes seront perçues comme valides mais ne confirment pas une seule représentation. Le cube de Necker en est un exemple bien connu.

Les illusions distordantes sont les plus communes, ces illusions offrent des distorsions de taille, largeur ou courbure. Elles sont faciles à découvrir et sont facilement repérables. Beaucoup sont des illusions physiologiques, comme l'illusion du Cafe wall qui exploite les premières étapes du système visuel à propos des bords. D'autres distorsions, comme les illusions de lignes convergentes, sont plus difficiles à assimiler à des illusions physiologiques ou cognitives. Toutes les images qui présentent des perspectives crues sont bien des illusions. Les jugements visuels comme la taille sont contrôlés par la perspective ou d'autres effets de profondeurs et peuvent facilement être mal disposés.

Les illusions paradoxales concernent les objets impossibles, comme le triangle de Penrose ou des escaliers impossibles, comme dans les travaux de M. C. Escher. Le triangle est une illusion dépendant d'une mauvaise interprétation cognitive selon laquelle les arêtes adjacentes doivent se joindre.

Les illusions fictives permettent la perception d'objets qui ne sont réellement pas visibles sauf pour son observateur, telles que celles induites par la schizophrénie ou les drogues hallucinogènes.

Exemples notables

Illusion d'optique : Triangle de Penrose

Les illusions connues incluent :

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Relief

Anaglyphe : les deux images décalées et l'usage de filtres donnent l'illusion du relief.

Pendant l'invention de la photographie, des appareils à un objectif capable de fixer l'œil étaient très vite imaginés. C'est l'invention de la photographie qui connut un engouement considérable dans les années 1900. Leur lecture nécessite un système optique. Il y a cependant moyen de s'en passer (voir : stéréographie et auto-stéréoscopie). L'anaglyphe procure une illusion de relief grâce à un filtre (optique). Avec l'invention de l'autostéréogramme, Jacques Ninio trouve le moyen de suggérer le relief dans des images absolument planes et sans autre artifice qu'un léger strabisme.

Couleur

Lorsqu'un individu fixe longtemps une image colorée, les récepteurs saturent, et par rémanence, lorsqu'il porte ensuite le regard sur une surface blanche, elle est aperçue dans les couleurs complémentaires de celles que l'individu a fixées.

Dans l'art

Déjà dans l'Antiquité, l'illusion d'optique était utilisée en architecture[2].

Dans les arts visuels, divers effets ont été expérimentés afin d'induire des impressions ou illusions chez le spectateur. Parmi ceux-ci la perspective, l'anamorphose, l'arcimboldesque (Arcimboldo), la perspective paradoxale (Escher), la mise en abyme, le pavage. L'Op art, avec entre autres, Victor Vasarely, recherche une illusion de mouvement provoquée par de violents contrastes structurés. Youri Messen-Jaschin utilise des lignes de couleurs tracées sur des matériaux jouant la transparence, reproduisant des structures cinétiques particulièrement subtiles qui mettent en relation l'abstrait et l'illusion d'une part et une démonstration psychophysiologique du mouvement d'autre part.

Illusions d'optique de Salvador Dali :

  • Marché aux esclaves avec apparition du buste invisible de Voltaire (1940) ;
  • Swans Reflecting Elephants (1937) ;
  • Soldier Take Warning (1942) ;
  • Face of Mae West Which May Be Used as an Apartment (1935) ;
  • The Image Disappears (1938) ;
  • Human Skull Consisting of Seven Naked Womens Bodies (1951) ;
  • Apparition of a War Scene on the Face of Lieutenant Deschanel ;
  • Old Age, Adolescence, Infancy (The Three Ages) (1940) ;
  • Apparition of a Face and Fruit Dish on a Beach ;
  • Gala Contemplating the Mediterranean Sea (1976) ;
  • The Skull of Zurbarán (1956).

Les jeux sur l'écriture de certains mots connus sous le nom d'ambigrammes peuvent également être signalés.

Notes et références

  1. Art et science de la couleur sur Chevreul par Georges Roque
  2. L'illusion d'optique dans l'architecture de l'antiquité

Annexes

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Articles connexes

Bibliographie

  • R. L. Gregory, l'Œil et le cerveau - La Psychologie de la vision, Univers des connaissances, Hachette, 1966p. 131-163
  • (en) Changizi, Mark A. et al. (2008): Perceiving the Present and a Systematization of Illusions. Cognitive Science 32,3 : 459-503.
  • (en) David Eagleman (2001) Visual Illusions and Neurobiology. Nature Reviews Neuroscience. 2(12): 920-6. (pdf)
  • (en) Gregory Richard (1997) Knowledge in perception and illusion. Phil. Trans. R. Soc. Lond. B 352:1121-1128. (pdf)
  • (en) Purves D, Lotto B (2002) Why We See What We Do: An Empirical Theory of Vision. Sunderland, MA: Sinauer Associates.
  • (en) Purves D, Lotto RB, Nundy S (2002) Why We See What We Do. American Scientist 90 (3): 236-242.
  • (en) Purves D, Williams MS, Nundy S, Lotto RB (2004) Perceiving the intensity of light. Psychological Rev. Vol. 111: 142-158.
  • (en) Renier, L., Laloyaux, C., Collignon, O., Tranduy, D., Vanlierde, A., Bruyer, R., De Volder, A.G. (2005). The Ponzo illusion using auditory substitution of vision in sighted and early blind subjects. Perception, 34, 857–867.
  • (en) Renier, L., Bruyer, R., & De Volder, A. G. (2006). Vertical-horizontal illusion present for sighted but not early blind humans using auditory substitution of vision. Perception & Psychophysics, 68, 535–542.
  • (en) Yang Z, Purves D (2003) A statistical explanation of visual space. Nature Neurosci 6: 632-640.

Liens externes


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