Illusion d'optique

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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'optique 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.

Perception erronée[modifier | modifier le code]

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[modifier | modifier le code]

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[modifier | modifier le code]

Dans cette représentation d'un tesseract, on peut parler d'illusion en ce que le cerveau tente d'interpréter comme objet réel un objet impossible (en trois dimensions)

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 mur du café 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[modifier | modifier le code]

Illusion d'optique : Triangle de Penrose

Les illusions connues incluent :

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Relief[modifier | modifier le code]

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 capables de donner l'illusion du relief ont été imaginés et ils nécessitent un système optique pour sa restitution. 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[modifier | modifier le code]

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.

On peut, en laboratoire, et contre la théorie de Ewald Hering aussi bien que les résultats communs de la synthèse des couleurs, provoquer la perception d'une couleur à la fois bleue et jaune, ou bien à la fois rouge et verte, que les chercheurs ont appelées couleurs interdites.

Dans l'art[modifier | modifier le code]

Déjà dans l'Antiquité, nous avions connaissance de quelques unes de nos ré-interprétations visuelles et elles ont été utilisées en architecture[2] afin de compenser le manque de parallélisme des lignes des constructions.

D'ailleurs, dans les arts visuels, divers effets ont été expérimentés afin d'induire des impressions ou pour déstabiliser le spectateur. Mais ici, il ne s'agit pas d'une erreur d'interprétation de la part de notre cerveau ou de notre vue, mais plutôt d'une intention volontaire de déformation de la perception objective ou la création d'éléments que la loi de la physique rend irréalisable selon le désire de l'artiste. Parmi ceux-ci l'anamorphose, l'arcimboldesque (Arcimboldo), la perspective paradoxale (Escher), la mise en abyme, le pavage et l'Op art, avec entre autres, Victor Vasarely, qui cherche à créer une impression de mouvement provoquée par de violents contrastes structurés, ou encore Bridget Riley qui produit notamment des œuvres de grande dimension sur des murs, faisant de l'illusion d'optique un art mural. 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'illusoire d'une part et une démonstration psychophysiologique du mouvement d'une autre.

Voici quelques illusions artistiques de Salvador Dalí :

  • 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[modifier | modifier le code]

Annexes[modifier | modifier le code]

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Articles connexes[modifier | modifier le code]

Bibliographie[modifier | modifier le code]

monographies 
  • Richard Langton Gregory, L'œil et le cerveau : la psychologie de la vision [« Eye and Brain: The Psychology of Seeing »], De Boeck Université,‎ 2000 (1re éd. 1966) notamment Chapitre 10 — Illusions
  • (en) Richard Gregory, Seeing through illusions, Oxford University Press,‎ 2009
  • (en) Purves D, Lotto B (2002) Why We See What We Do: An Empirical Theory of Vision. Sunderland, MA: Sinauer Associates.
  • Daniel Picon, Illusions d'optique, Editions Mango Jeunesse 2012 - 200 illusions classées par catégories (ISBN 978-2-7404-2871-9)
articles 
  • (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) Richard Gregory (1997) « Knowledge in perception and illusion ». Phil. Trans. R. Soc. Lond. B 352:1121-1128. (pdf)
  • (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.