Illusions d’optique

L’être humain est doté d’une acuité visuelle très développée. La vue nous permet de nous faire une idée très claire de notre environnement et l’aisance avec laquelle nous utilisons nos yeux nous pousse à faire de la vue un arbitre infaillible de la vérité. C’est sans doute le sens le plus utile et le plus développé de l’homme. En effet 1/3 du cerveau est impliqué dans le traitement de l’information visuelle et la plupart des gens n’aimerait pas perdre la capacité de voir. Néanmoins malgré la qualité du système visuel humain, celui-ci n’est pas infaillible et nous sommes souvent victimes d’illusions d’optique qui tirent profits de certains défauts du système visuel humain.

Quelles sont les différentes illusions optiques?

  • Le point aveugle
    Le point aveugle est un point situé dans la rétine au niveau duquel le message nerveux contenant l’information visuelle part vers le cerveau via le nerf otique. Cela crée une tache sur la fovéa empêchant alors l’image de se former et crée un point aveugle dans notre vision.

Il est facile de le mettre en évidence avec cette simple expérience :

Fermez l’œil droit et fixez la croix ci-dessous avec votre œil gauche. Ensuite, avancez ou reculez lentement : le gros rond disparaît !

point aveugle

  • Les illusions 3D

Il existe différents types d’illusions d’optiques mettant en jeux la 3D, mais nous étudierons plus précisément les stéréogrammes. Ces images 3D sont un mélange d’art et de technique informatique appliquée. Elles reposent sur le principe suivant : Lorsque deux point A et B sont de la même couleur et sont de plus placés sur une même ligne horizontale, notre cerveau imagine que ces deux points représentent un seul objet. C’est alors en louchant ou en focalisant sur un point situé derrière l’image qu’il est possible de percevoir une image en relief.

Lorsqu’on regarde un stéréogramme en focalisant sur un point situé derrière l’image, nos yeux sont en fait braqués sur un point qui se situe loin derrière l’image. Chaque œil reçoit alors une image différente, mais on n’a l’impression de voir le même objet. Le cerveau reconstitue le relief caché dans l’image, mais les détails n’apparaissent que lorsque l’on se focalise dessus.
Pour que vous puissiez apercevoir le relief, il faut que chaque œil soit dirigé vers un motif différent. Évidemment, en temps normal, ce n’est pas du tout le cas. Les deux yeux sont braqués sur le même motif. Pour arriver à voir un stéréogramme, il faut se départir de cette habitude. Et ça n’est pas facile !

En vision normale , les deux yeux sont braqués sur le même motif.

Lorsque l’on focalise sur un point derrière l’image les deux yeux voient un motif différent, mais ont l’impression de voir le même et c’est cela qui nous permet de voir en relief une image cachée.

Lorsque l’on louche, les deux yeux voient également un motif différent et une image en 3D se forme. Néanmoins la plupart des images crées pour voir en 3D sont adaptées a l’autre technique, vous verrez toujours l’image mais en creux et non en 3D.

Méthode pour voir une image 3D :

Mettez l’image contre votre nez. Laissez aller vos yeux et fixez un point de l’espace loin devant vous, comme si vous regardiez à travers l’écran. Relaxez-vous et habituez-vous à voir l’image sans la regarder. Quand vous vous sentez bien et que vous ne louchez pas, éloignez doucement votre visage de l’image, de trois centimètres environ toutes les trois secondes. Arrêtez-vous à votre distance habituelle de lecture et ne bougez pas les yeux. Continuez à regarder au-delà de l’image. Un maximum de concentration est nécessaire au moment où vous sentez que la troisième dimension apparaît, car vous allez avoir tendance à regarder l’image plutôt qu’à regarder à travers elle.

Il est normal de ne pas y arriver dès la première fois et cela ne sert à rien de fatiguer vos yeux inutilement. Arrêter et réessayer plus tard. La clé est la relaxation.

Voilà un stéréogramme pour vous entraînez :

poisson-3D-01

Et voici ce que vous êtes censés voir :

poisson-3D-01b

  • Les illusions géométriques

Ces illusions mettent en jeux des figures géométriques. Ce sont les plus faciles à réaliser, car elles sont généralement composées de peu d’éléments, tels que des droites, des flèches, des cercles, etc… Ces illusions donnent lieu à des erreurs d’interprétations, de dimensions, de courbures, de directions, et d’estimations. Les illusions géométriques sont caractérisées par deux critères: L’élément « inducteur », qui provoque la déformation. Ce sont souvent des flèches, ou des points. Et l’élément « test », qui subit la déformation. Ce sont généralement des droites ou des flèches.

Il est possible de trouver des centaines d’illusions d’optiques géométriques et il serait trop long de toutes les présenter ici mais en voici néanmoins quelques-unes :

illusion rond bleu noir

Ici, le rond bleu est de même taille sur les deux figures mais les ronds noirs qui les entourent n’étant pas de même taille dans les deux figures le rond en haut à gauche paraît plus petit que le rond en bas à droite. L’élément test est le rond bleu et les éléments inducteurs sont les ronds noirs.

illusion fleche

Cette illusion appelée illusion de Müller-Lyer nous donne l’impression que les segments sont de longueurs différentes. Hors ils sont de même longueur, ici l’élément test est le segment et les éléments inducteurs sont les flèches.

⇒ Ces deux illusions montrent bien que l’environnement a un impact sur notre perception visuelle.

illusion perspective

Dans cette illusion c’est la perspective donnant une impression de profondeur qui crée l’illusion.

Cette illusion est intitulée « Illusion de Zollner ». Sur illusions anglescette image toutes les droites sont parallèles. Les petites lignes forment un angle tout au long des grandes lignes. Cet angle crée l’impression qu’une extrémité des grandes lignes est plus proche de nous que l’autre et donc qu’elles ne sont pas parallèles.

  • Les anamorphoses

Une anamorphose est un mot d’origine grecque qui signifie « transformer ». C’est une illusion d’optique qui permet de faire en sorte que des images complètement déformées redeviennent normales quand elles sont vues d’un point précis ou grâce à un « décodeur » tel qu’un miroir.

Il existe deux grands types d’anamorphoses:

  • Celles qui demandent un miroir pour reformer l’image voulue telle que celle-ci:

Afficher l'image d'origine

  •  Celles qui nécessitent de se placer à un endroit précis pour voir l’illusion telles que celles créées par Georges Rousse
  • Ce diaporama nécessite JavaScript.

    La marque Lacoste à également repris le principe de l’anamorphose dans l’une de ces pubs :

  • Les illusions dues à la nuit

Notre vision nocturne est médiocre. Cela est dû a plusieurs facteurs : Premièrement la nuit seuls les bâtonnets fonctionnent. Ceux-ci sont insensibles à la couleurs et ne permettent qu’une piètre qualité de vision. La nuit, nous possédons deux tâches aveugles : Celle présentée plus tôt et une autre appelée tache aveugle nocturne au niveau de la fovéa. En effet, celle-ci ne comporte aucun bâtonnets mais seulement des cônes qui ne fonctionnent pas la nuit à cause d’un éclairage insuffisant. Cette deuxième tache aveugle se traduit par une vision centrale inexistante. La perception de la profondeur est également moins bonne la nuit que le jour. Ces défauts de vision nocturne entraînent des illusions spécifiques à la nuit qui ont une importance particulièrement dans le monde de l’aviation pour les vols de nuit. En voici quelques-unes :

  • L’Autocinésie ou une étoile qui se met à danser

Il suffit à un pilote de fixer un point lumineux pendant quelques secondes la nuit pour qu’il ait l’impression que le point se met à bouger. Le pilote peut alors penser que celui-ci est un autre avion. Néanmoins il est facile d’éviter cette illusion en balayant du regard l’horizon.

  • Le trou noir

Cette illusion survient lorsque le pilote atterrit de nuit avec des références lumineuses très éloignées devant lui et qui disparaissent peu à peu sous le nez de l’avion. A mesure qu’il avance vers la piste, le pilote à la sensation de descendre dans un cratère avec des pentes qui se relèvent tout autour de lui.

  • La perte de la sensation de profondeur.

En survolant les régions sans repère lumineux, le pilote perd facilement toute sensation de profondeur et tout repère par rapport à la terre. De ce fait, il peut se laisser insensiblement en ayant la sensation de voler toujours très haut.

Il existe d’autres illusions dues à la nuit, qui peuvent toutes être dangereuses pour les passagers de l’avion. C’est pour cela qu’il est très important que les pilotes soit formés à ces illusions.

  • Les mirages

Un mirage est une image déformée qui existe belle et bien, causé par des variations de température au niveau du sol. En effet, le comportement de la lumière décrit par la loi de réfraction de Descartes est différent selon les milieux qu’elle traverse. Ainsi la lumière venant d’une région où l’air est froid pénètre dans une région où l’air est plus chaud et à cause de ce changement de température, les rayons ne se déplacent plus en ligne droite mais en courbe.

Nos yeux qui reçoivent les rayons lumineux courbés associent l’origine de ces rayons à un prolongement rectiligne, ce qui nous donne l’illusion d’un palmier inversé dans l’illustration ci-dessus.

Ainsi lorsque l’on est sujet à un mirage, on voit seulement le reflet de l’horizon. Ceux-ci sont souvent repris dans les BD pour faire croire à une oasis ce qui peut être expliqué par le reflet du ciel semblable à l’eau.

Afficher l'image d'origine

Ces quelques illusions d’optique ne sont qu’une infime partie de toutes celles qui existent dans le monde. En effet, les illusions d’optiques sont nombreuses, diverses, et plus ou moins connues. Au fil des siècles, l’homme a appris à connaître et repérer ces illusions. C’est pourquoi aujourd’hui, les illusions d’optique sont utilisées dans de nombreux domaines tels que la publicité l’art ou encore l’architecture.


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