Effets d'optique

Dans cette illusion dite illusion de Müller-Lyer, les flèches ont toutes la même longueur comme on peut 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.

L'illusion est une 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 l'on mesure la luminance sur la photographie, 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 on peut en garder la trace photographique. La seule illusion consisterait à interpréter ces images perçues comme les images troubles d'un lac ou d'une mer.

De l'utilité des illusions pour les neurosciences cognitives

Illusion d'optique : Des points noirs apparaissent et disparaissent aux intersections de la grille

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

Illusion d'optique : Triangle de Penrose Illusion tridimensionnelle animée

Illusion d'optique : Regarder le point central tout en avançant et en reculant la tête.

Illusion de Titchener : Les deux cercles orange sont de la même taille

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, 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

Les illusions cognitives sont plus intéressantes et bien connues. Au lieu 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.

Illusions ambiguës

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.

Illusions distordantes

Les illusions distordantes sont les plus communes, ces illusions offrent des distorsions de taille, largeur ou courbure. Elles étaient 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 perspective 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.

Illusions paradoxales

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.

Illusions fictives

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.

Quelques exemples d'illusions optiques

Les illusions connues sont :

• Canard-lapin
• Chambre d'Ames
• L'échiquier d'Adelson
• Grille d'Hermann
• Illusion du mur du café

• Illusory figure, Motif de Kanizsa
• Illusion de Jastrow
• Illusion de Muller-Lyer
• Objet impossible
• Trapézoïde rotatif
• Spirale de Fraser
• Serpents tournants
• Illusion de Zollner
• ...

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Le relief

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

À la suite de l'invention de la photographie, on imagina très vite des appareils à deux objectifs capables de fixer côte à côte les images que voit chacun des deux yeux. C'est l'invention de la stéréoscopie qui connut un engouement considérable dans les années 1900. Leur lecture nécessite un système optique. Il y a cependant moyen de s'en passer ; voyez ceci : 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.

La couleur

Lorsqu'on fixe longtemps une image colorée, nos récepteurs saturent, et par rémanence, lorsqu'on porte ensuite le regard sur une surface blanche, on la voit dans les couleurs complémentaires de celles que l'on a fixées.

L'illusion d'optique dans l'art

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, recherchera 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, reproduisent 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)

On peut également signaler les jeux sur l'écriture de certains mots connus sous le nom d'ambigrammes.

Notes et références

Voir aussi

• Vue
• Anamorphose - Déformation d'image
• Psychoacoustique - Illusions auditives
• Psychologie de la forme
• Neurosciences cognitives

Liens externes

• Collection d'illusions d'optique (souvent colorées)
• Illusions plus figuratives
• Site consacré à l'ambiguïté des relations spatiales