Les illusions d'optique

Édition n°23

Note moyenne :
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(sur 2 avis donnés)

   

 

Le cerveau et plus rarement la rétine ne comprennent pas toujours très bien les images qui leur sont envoyées. Ce sont ces erreurs de compréhension que l'on appelle des illusions d'optique. 
 
Nous allons commencer par les erreurs causées par la rétine.
 
L'escargot rose
 
Fixez un oeil d'Hugo pendant une trentaine de secondes. Si ensuite vous fixez un fond blanc, sa silhouette apparaît en magenta (un rouge rosé). Clignez des yeux, c'est encore mieux !
Pourquoi ? 
Les cônes savent reconnaître les couleurs, mais ils se « fatiguent » vite.
À force de fixer la silhouette verte d'Hugo, les cônes sensibles (13) au vert n'arrivent plus à « fabriquer » de couleur verte. Lorsque vous regardez le fond blanc, une image (que l'on appelle image résiduelle) se forme. En l'absence de vert, les deux autres couleurs (bleu et rouge) auxquelles réagissent (14) faiblement les cônes apparaissent et leur mélange donne la couleur magenta.
 
 
 
Le fantôme d'Hugo
 
Fixez l'oeil d'Hugo pendant une trentaine de secondes. Regardez ensuite un fond blanc. Hugo apparaît en gris sur fond blanc !  Clignez des yeux, c'est encore mieux !
Pourquoi ?
En regardant Hugo, les cellules sensibles à la lumière (les bâtonnets) saturent (15). Lorsqu'on regarde un fond blanc, les cellules « fatiguées » envoient encore au cerveau un faible signal de couleur grise.
 
 
 
 
 
 
 
La grille d'Hermann
 
Voici une illusion d'optique qui permet de se rendre compte que le centre de la rétine à une excellente vision tandis que son pourtour voit beaucoup moins bien.
Si vous fixez une intersection (16) entre deux lignes, elle paraît bien blanche. Par contre si vous déplacez votre regard vous avez l'impression que l'intersection devient grise. 
Pourquoi ?
 
À ce moment-là, les intersections sont vues par les bâtonnets qui sont sensibles à la lumière, mais ne voient pas très bien. Ils donnent une forme à ce qu'ils voient en comparant les zones claires et les zones sombres. La clarté d'une zone dépend donc de ce qui l'entoure. Entre les intersections, les lignes sont prises en sandwich entre deux carrés noirs si bien que le blanc y paraît plus éclatant qu'ailleurs. Les cellules de la rétine croient alors que les intersections ne sont pas aussi blanches qu'elles en ont l'air et informent le cerveau qu'il y a du gris à chaque croisement de ligne.
 

Les erreurs causées par le cerveau
Les illusions artistiques

 
Ce ne sont pas des erreurs commises par le système visuel, mais c'est l'image présentée à l'oeil qui est faite pour tromper le cerveau en lui donnant des informations qu'il ne comprend pas.
Le cerveau contient une bibliothèque d'images. Quand on lui en présente une nouvelle, il la compare à celles qu'il connaît déjà. Dans le cas des illusions artistiques, il a beau chercher, dans sa bibliothèque, il en trouve plusieurs, mais aucune ne fonctionne parfaitement. Il voit donc une image, puis l'autre sans pouvoir choisir laquelle est la bonne.
 
Le cube de Necker est une illusion qui oblige le cerveau à faire un choix :
 
 
 
 
 
 
 
 
Le cube est-il vu du dessus ou bien du dessous ?
Comme nous manquons d'informations (couleurs, ombre...), nous faisons un choix. Pour ma part, j'ai plus de facilité à le voir du dessus. Et vous ?
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Et si on ajoute Hugo... pourquoi crie-t-il ?
Il est pourtant à l'abri dans un cube... à moins qu'il ne soit sur le point d'être écrasé entre les deux !
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Dans le cas de la tache orange, le cerveau passe d'une image à l'autre. Quand on en regarde une, l'autre devient le décor de la première. C'est ce que l'on appelle une image ambigüe (17).
Alors, vous voyez le musicien et le visage de femme ?
 
 
 
 
Dans les tableaux d'Arcimboldo (voir article n° 18 du journal d'Hugo), les légumes forment-ils un visage ou le visage est-il formé de légumes ? On a ici l'impression de voir un portrait qui en réalité n'en est pas vraiment un. On appelle cela une illusion.
 
 
 
 
 
Avec la figure appelée « Blivet », le cerveau croit comprendre la scène, mais se heurte toujours à un problème qui la rend incompréhensible.
Le cerveau veut toujours donner un sens à ce qu'il voit et ici il ne le peut pas !
 
 
 
 
 
Les illusions causées par la perspective
 
 
Quand on regarde une rue par exemple, nous avons l'impression que les lignes parallèles (18), qui s'éloignent de nous, se rejoignent sur une ligne imaginaire que l'on appelle la « ligne d'horizon » (19). Un objet situé plus près de cette ligne qu'un autre nous paraît donc plus loin de nous. Par conséquent, si deux objets identiques mesurent la même taille alors que l'un est plus près de cette ligne que l'autre, cela veut dire que le plus proche de la ligne d'horizon est plus grand que l'autre. C'est généralement le cas à deux exceptions près :
 
 
Sur un dessin, on fait semblant de montrer la réalité, mais notre cerveau ne s'en rend pas compte. Ici, les deux escargots sont de la même taille pourtant celui de droite paraît plus grand, tout simplement parce qu'il est plus proche de la ligne d'horizon. Le cerveau corrige donc bien l'image envoyée par la rétine !
 
Dans notre monde, les seuls corps qui se trouvent au-delà de l'horizon sont les corps célestes (soleil, lune...). Si vous observez la lune quand elle est haute dans le ciel, elle vous paraît beaucoup plus petite que lorsqu'elle est au niveau de l'horizon. 
Pourquoi ?
Lorsque la lune est proche de l'horizon, le cerveau la compare à ce qui l'entoure. « La lune est loin, mais pas plus que ces arbres et maisons que je distingue là-bas. Elle est donc absolument énorme ! » À l'inverse lorsqu'elle est haute dans le ciel, il ne peut plus la comparer à autre chose. Elle est perdue dans l'espace. On la voit donc plus petite.
 
Au fait, les poteaux aussi sont de la même taille !
 
Les illusions géométriques
Les effets d'angles
 
La course truquée
 
 
 
 
 
Quelle ligne est la plus longue à parcourir pour Hugo ?
 
Vous l'avez sans doute compris, les lignes sont toutes de la même longueur.
Mais notre cerveau voit toujours les angles aigus (><) plus grands que les angles obtus (<>). Il est aussi gêné par les changements autour de la ligne à « mesurer ». 
 
 
 
 
Déplacez les ronds, comme dans l'image qui suit, et votre cerveau n'y comprend plus rien !  :
 
 
 
 
Les effets de verticalité
L'illusion de Degas
 
 
Le chapeau est-il plus haut que large ?
 
 
Malgré les apparences, il est aussi haut que large.
 
Pourquoi croit-on le contraire ?
 
La ligne horizontale (bords du chapeau) est coupée visuellement en trois segments de droite (morceaux de droite) par la partie verticale du chapeau, ce qui la fait paraître plus petite.
 
Il semble aussi que le mouvement des yeux est plus rapide horizontalement que verticalement. Le cerveau en conclurait que la ligne verticale est plus longue, car il met plus de temps à la parcourir du regard.
 
 
 
 
Les comparaisons de grandeur
Les balles magiques
 
 
 
Quel rond est le plus grand, celui de gauche ou bien celui de droite ?
 
En réalité, ils sont de la même taille. Mais leur environnement (20) est très différent.
 
Le premier paraît petit, car il est entouré de grands ronds. Le second paraît grand, car il est entouré de petits ronds. Le cerveau en conclut que le premier est plus petit que le second.
 
 
 
 
 
 
Les illusions de couleur
 
Le caméléon
 
 
Chaque chose a sa propre couleur, mais elle est très souvent modifiée par celle de son environnement.
Ces escargots sont-ils de la même couleur ?
Oui, ils le sont !
Seulement, la couleur autour d'eux change, ce qui a pour effet de modifier la vision que l'on a de chaque escargot.
 
Les illusions de formes
Les formes de Kanizsa
 
 
 
 
Dans ce cas, le cerveau crée des formes qui n'existent pas.
Bien qu'aucun trait ne soit tracé, nous voyons dans ces figures des ronds, des carrés, des triangles. Notre cerveau « trace » les contours de ces formes pour leur donner l'apparence de figures que nous connaissons.
 
 
 
 
 
 
Les illusions de mouvement
 
Certaines images peuvent donner l'impression de bouger. Ces illusions n'ont pas encore livré tous leurs secrets, mais nous vous proposons d'en voir une remarquable.
 
D'après leur auteur (Akiyoshi Kitaoka), le mouvement provient de la répétition des motifs et de la disposition des couleurs. La rétine enverrait cette image compliquée en plusieurs fois. Elle déchiffrerait(21) le noir très sombre avant le bleu moins sombre et le blanc très lumineux avant le vert moins lumineux. Ce sens de lecture des couleurs deviendrait celui du mouvement des serpents.
 
Pour finir, nous vous proposons deux illusions qui associent plusieurs effets d'optique :
 
L'échiquier d'Adelson
 
 
Le gris de la case A est-il identique à celui de la case B ?
On serait tenté de dire non, tant la différence semble évidente, mais en réalité, les deux cases sont bien de la même couleur !
 
Pourquoi la case B paraît-elle aussi claire ?
Il y a d'abord une illusion de contraste liée à l'environnement de chacune des cases. Une couleur paraît plus claire si elle est entourée de couleurs sombres. C'est le cas de la case B. Le phénomène inverse s'applique à la case A.
 
Ensuite il y a l'ombre. C'est elle la clé de l'illusion. 
L'ombre n'atteint pas la case A, elle n'aura donc d'effet que sur la vision de la case B. 
La case B est dans l'ombre du cylindre vert, elle n'est donc pas aussi claire que les autres cases claires du damier. Le cerveau ne s'en rend pas vraiment compte, car les 4 cases sombres autour d'elle sont aussi plus sombres (à cause de l'ombre) que celles du reste du damier. 
Pour notre cerveau tout va bien, le contraste est évident entre les cases sombres et claires du damier.
 
Mais quand on lui dit que la case A et la case B sont de la même couleur, rien ne va plus !
 
Notre cerveau a pour habitude de voir les objets familiers avec une forme, une taille ou une couleur constante (22) quel que soit leur aspect réel (déformé par la perspective, de plusieurs couleurs à cause d'une ombre...). L'image que nous voyons est alors un mélange entre celle que lui envoie la rétine et celle qu'il a mémorisée dans sa bibliothèque de formes. Le cerveau agit ainsi pour que nous reconnaissions facilement les objets qui nous entourent.
Dans cette image, il reconnaît un damier. Il sait que cet objet est fait de cases sombres, suivies de cases claires. Il corrige donc ce qui lui semble illogique à commencer par la couleur de cette case claire (B) qui ne « peut » pas être aussi sombre que la case foncée (A). Par conséquent, il éclaircit sa couleur. Cette illusion est incroyable, car, même quand vous apportez la preuve à votre cerveau qu'il se trompe, il continue à ne pas y croire.
 
L'illusion de Lilac Chaser par Jeremy Hinton
 
 
Cette illusion fonctionne en plusieurs étapes.
Fixez d'abord la croix qui se trouve au milieu des cercles.
 
Premier temps : 
On voit des ronds magenta (un rouge rosé) qui apparaissent puis disparaissent successivement.
 
Deuxième temps : illusion sur la rétine 
Les cônes n'arrivent plus à « fabriquer » de magenta, qui est un mélange de rouge et de bleu, si bien qu'une image résiduelle verte (la seule couleur qui réagit encore) apparaît lorsqu'un rond magenta disparaît.
 
Troisième temps : illusion de mouvement (effet bêta)
On a l'impression que le rond vert tourne autour de la croix que nous fixons. C'est en réalité la même illusion que celle utilisée pour réaliser un mouvement au cinéma. Pour le cerveau, deux images fixes (ici les points verts), légèrement décalées et présentées rapidement l'une à la suite de l'autre sont forcément en mouvement.
 
Quatrième temps : effacement d'une couleur (effet Troxler) 
Les ronds magenta disparaissent. Nos yeux, qui sont toujours fixés sur la croix au centre, les « effacent » et ne perçoivent plus que le rond vert qui n'existe pas !
Ce phénomène d'effacement d'une couleur est connu. Quand une forme ne change pas, l'oeil, s'il ne la fixe pas, finit par « l'effacer » pour se concentrer sur ce qu'il fixe (ici la croix). Le rond vert n'est vu que parce qu'il est en mouvement.
En temps normal, ce phénomène n'est pas visible, car l'oeil se déplace sans cesse. Il corrige donc ces « effacements » dès qu'il revoit la forme qu'il avait supprimée, mais ici il ne peut pas le faire, car on l'oblige à fixer un point précis (la croix).
 
Pour en VOIR encore plus :
 
 
  
 
 
LEXIQUE :
13- Sensible : quand on pince son voisin, il réagit en hurlant. Quand la lumière éblouit un cône, il réagit en fabriquant des couleurs (chacun son truc !).
14- Réagir : voir sensible.
15- Saturer : recevoir quelque chose en trop grande quantité. 
16- Intersection : endroits où deux lignes se croisent.
17- Ambigu : que l'on peut comprendre de plusieurs façons.
18- Parallèle : lignes qui sont toujours à la même distance l'une de l'autre (comme les rails de chemin de fer).
19- Ligne d'horizon : ligne imaginaire où le ciel et la terre semblent se joindre.
20- Environnement : ce qui entoure quelqu'un, quelque chose.
21- Déchiffrer : comprendre
22- Constante : qui ne change pas 
 
 
 
  
Votre note

  • 5

Avis rédigé par clemsuperfille le mardi 07 avril 2015 à 16:16
j'ai un jeu comme ca tros cool! il y une illusion qui est bien l'escalier de je ne sais plus comment en tout ca elle fonctionne bien

  • 5

Avis rédigé par quickette62 le vendredi 29 mars 2013 à 20:56
je trouve sa pas si bien ke sa c'est bien pr les chto de 1,2,3,4,5,6,7

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