Les illusions d'optique
L'erreur de traitement de l'information visuelle
On peut donc constater que malgrès les multiples défauts de l'oeil n'influencent notre vision, car le cerveau compense pour toutes ces imperfections. Certains phénomènes le poussent cependant à prendre des décisions qu'il ne devrait pas prendre en observant la réalité : ne pouvant pas compenser pour toutes les choses qui lui paraissent illogiques, il invente alors des éléments afin de rectifier la vision qui lui paraît erronnée car il n'y est pas habitué. Ces phénomènes visuels sont ce que l'on appelle des illusions d'optique, des images inhabituelles ou tout simplement ambiguë auquel le cerveau ne sait pas comment réagir, voilà d'où vient cette erreur systématique. Il y a cependant différents types d'illusions mettant en évidence des mécanismes différents.
Les illusions géométriques
Les illusions dites géométriques sont constituées simplement de point, lignes, ou formes géométriques simple. Cependant, leur agencement est suffisant à tromper le cerveau. Les illusions géométriques sont formées de deux principaux éléments facilement identifiables, ou non selon les cas : l'objet étudié est appelé l'élément test, c'est autour de lui que l'illusion se développe. L'élément qui cause l'illusion, est appelé l'élément inducteur, car c'est par lui que l'erreur concernant l'objet étudié est induite. Il existe plusieurs sous-catégories d'illusions appartenant à ce groupe, à découvrir ci dessous.
Que voyez-vous sur la première image? Une spirale? Et bien non, la figure que vous regardez est en fait constituée de cercles concentriques, coupés par des courbes identiques et équidistantes partant du même centre que celui des cercles. Le cerveau n'étant pas habitué à traîter ce genre d'images, il est confus, ne sachant pas sur quoi se focaliser. Les deux différents composants de l'image sont donc "confondus", un observe don un mélange entre les courbes allant vers le centre et les cercles concentriques, que qui nous donne l'impression que tous les cercles sont liés. On peut donc apercevoir... Une spirale, partant de l'extérieur, et allant vers le centre de l'image!
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Le cerveau prend également en compte les facteurs d'éclairage de l'image qu'il perçoit afin de lui donner un sens, notamment au niveau de la perception en 3 dimensions, c'est à dire qu'on inclut une notion de relief à l'image que l'on regarde. Certaines illusions jouent donc uniquement sur ce fait pour tromper le cerveau, voici à gauche un exemple de ce type d'illusions.
On peut voir sur les bulles dessinées des zones blanches, qui couvrent la moitié de la surface visible à chaque fois. Mais que voyez-vous réellement en regardant cette image? Et oui, pour une fois vous percevez ce que le dessinateur a voulu faire paraître : du relief. En effet, ces zones plus claires représentent de la lumière, et le cerveau interprète l'éclairage comme venant d'au-dessus de l'image, créant ainsi une illusion de relief, les bulles ayant la "lumière" sur la partie supérieure sont donc vues comme étant convexe, bombées vers l'extrérieur, tandis que celles qui ont la lumière sur la zone inférieure seront perçues comme concaves, bombées vers l'intérieur. Là encore, le cerveau cherche, suite à son expérience quotidienne, à donner du sens à l'image qu'il observe sur une image qui n'en a pas forcément.
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Il existe une dernière sorte d’illusions géométriques, qui est sûrement la plus connue et remarquable : les illusions de mouvement. Elles sont surprenantes car à cause d’une erreur d’interprétation, elles nous font croire à un mouvement, alors qu’étant une image, cela ne peut d’aucune manière être possible. Ci dessous en voici une célèbre.
Que constatez vous en vous focalisant sur un seul de ces motifs? Et bien celui-ci reste immobile, cependant ceux qui l’entourent eux, se mettent à tourner, dans différents sens ! Ce sont encore les illusions les moins bien expliquées, mais il y a plusieurs hypothèses permettant de les justifier. La plus probable consiste à dire que l’abondance de couleurs présentes sur ces images fatigue rapidement l’œil. En effet, on sait qu’au fond de l’œil se trouvent la rétine et ses nombreuses cellules chargées de capter la lumière. Cependant, une seule zone sur toute sa surface perçoit bien les couleurs : la fovéa. Ceci explique donc que nous puissions fixer une seule des figures sans qu’elle n’ait de mouvement, car la majorité des cônes se trouve dans cette location, si un certain nombre se fatigue, les autres qui lui sont proches prennent le relais, ainsi l’image perçue reste très précise. La détection des couleurs dans le reste de la rétine est assez faible, il n’y a que quelques cônes disséminés sur toute la surface. La conséquence à ceci est la suivante : les cellules photoréceptrices « fatiguées » ne peuvent plus réagir à la lumière qu’elles captent, elles se désactivent pour quelques instants. La détection des couleurs est donc attribuée aux cellules de la périphérie de la fovéa qui ne sont pas usées. Il y a donc de grosses différences de location des cônes qui se passent le relais : l’image reçue n’est donc jamais exactement la même en périphérie, elle est vue sous différents angles, d’où le mouvement.
Les illusions artistiques
Contrairement aux illusions géométriques, les illusions artistiques s’inspirent plutôt de notre vécu afin de faire apparaître une image ou une autre. Egalement appelées illusions culturelles, c’est sur notre expérience personnelle qu’elles se basent afin de, sinon nous tromper, nous rendre confus face à une image à plusieurs sens. Ces dessins ambigus sont souvent réalisés par des artistes hors-pair, ce qui permet à l’image de pouvoir nous faire apparaître deux visions différentes de ce qui est dessiné.
Ainsi on peut remarquer que selon l’individu, la perception d’une image peut varier, avec la culture et les choses connues. Les jeunes enfants ne connaissant pas l’apparence d’un corps nu, voient des dauphins, alors que les adultes voient clairement ce couple…
Les illusions d’optique sont donc des phénomènes qui dépendent de la perception de chacun, elles ne seront pas toujours perçues de la même manière… On ne peut cependant pas y échapper : tous les cerveaux sont constitués de la même façon, ainsi ils ont tous les mêmes défauts d’interprétation.
Maintenant vient le tour de la seconde illusion. Les deux segments représentés en rouge vous paraissent-ils de tailles différentes? Oui? Et bien encore une fois, non. Si vous éprouvez le besoin de vérifier ceci, faites donc, mesurez les deux lignes : elles sont irréfutablement de la même longueur. Dans cette image, c'est un effet de perspective qui altère notre perception des mesure. Ici, l'agencement des deux plus grands segments est tel qu'on y voit une certaine profondeur, avec un point de fuite se situant plus loin que le dessins. Ainsi, deux objet représentés aux mêmes dimensions ne paraîtront pas avoir la même taille : celui du "fond" (ici celui du haut) aura l'air d'être plus grand, alors que celui de devant sera considéré comme plus petit en comparaison. C'est donc tout simplement la subtile disposition des lignes qui parvient à tromper notre cerveau, qui se veut trop réaliste...
Les illusions subjectives sont une autre catégorie d'illusions géométriques : des configurations de segments ou autres figures géométriques font apparaître un objet qui n'est pourtant aucunement tracé, comme s'il était implicite. Même après avoir lu le fait que les figures ne sont nullement tracées, on ne peut s'empêcher de les voir, voyez par vous-mêmes à droite.
On voit apparaître au milieu du champ de tâches ci-contre une figure géométrique qui paraît bien réelle, mais qui n'est pourtant que suggérée : un cube. Il a l'air bien réel, pourtant il n'en n'est rien... Comment expliquer ceci? Les points noirs présentent ici tout une structure identique : ils sont séparés en trois parties par trois segments sécants blancs. Ainsi, chaque point noir, 8 au total, réprésenterait un sommet de la figure qui apparaît. Les segment blancs ont tous un homologue qui leur est parallèle et opposé, de cette manière, le cerveau prolonge chaque morceau de droite afin que les deux se rejoignent, pour donner un sens logique à une image qui n'en a pas particulièrement. On obtient ainsi le cube, avec l'illusion qu'il est dessiné, alors qu'aucune de ses arrêtes n'est tracée.
Les paradoxes sont des illusions géométriques consistant à fabriquer les figures géométriques irréalisables en utilisant différents procédés tels que les zones d’ombre, et tout simplement un excellent dessinateur…
Le triangle de Penrose, ci-contre est une figure ne pouvant exister que en dessin 2D : composé de trois poutres carrées chacune perpendiculaire aux deux autres, ce triangle ne peut être construit en 3D sans utiliser de techniques de triche car en effet, la somme des angles d’un triangle est égale à 180° non comme sur celui-ci 270°… Les zones plus sombres de la figure créent l’illusion de relief, alors que la figure n’est pas réalisable, on peut la voir en relief. Sa fabrication matérielle est cependant imitable : en fabricant une figure possédant une poutre coupée en deux, sous un certain angle, on aura alors l’impression que cette figure impossible a été construite ! Regardez l'animation à droite...
Que voyez-vous sur cette image ? Étant des adultes, une seule réponse vous paraît possible : un couple nu dans une bouteille ou un flacon. Sachez que tout le monde ne perçoit pas l’image de la même façon. Impossible ? Ambigu. Les enfants, à l’esprit encore candide et immaculé, voient sur cette image des dauphins jouant dans ce flacon… Vous ne les voyez toujours pas même en cherchant bien ? Et bien en voici la preuve.
Une illusion d'optique est ce que l'on appelle une erreur systématique produite par l'Homme. Afin de pouvoir cerner les limites de ces illusions, nous allons nous intéresser aux origines de cette erreur.