Comprendre ... 

 

Les lignes
Déformations de figures
Structures déroutantes
Des taches et des ombres
Illusion de mouvement

                                     Diantre  ! Que m'arrive-t-il ?

 
                 Les mathématiques sont rigoureuses et précises. Avec les illusions optiques nous découvrons que l'apparence est parfois trompeuse. Nous devons nous méfier de nos propres sens. Certaines images piègent nos sens et notre intelligence. Le recours au compas à la règle graduée à la rigueur s'avère indispensable avant de tirer des conclusions objectives. Nous allons essayer de comprendre ce qui perturbe ainsi notre perception et notre jugement, essayer seulement car bien qu'étudiées depuis longtemps on ne dispose d'aucune théorie expliquant l'ensemble des illusions visuelles. (1)
De nombreux résultats plaident pour des explications générales fondées sur les caractéristiques du système nerveux central indépendamment des propriétés de chaque organe des sens. Toutefois ces explications ne s'appliquent pas toujours aux illusions haptiques. Certaines illusions résultent de mécanismes communs aux différentes perceptions.
                 Des psychologues ont adapté des perceptions visuelles à la sagacité de nos doigts. Des perceptions internes (muscles, tendons, articulations) s'ajoutent aux perceptions cutanées et forment un ensemble indissociable de perceptions dites haptiques (aussi appelées tactiles). Les illusions haptiques sont souvent étudiées chez des voyants aux yeux bandés (utilisant des images mentales fondées sur la perception visuelle) , des aveugles précoces (bénéficiant d'un grand entraînement tactile mais non de représentations visuelles) et des aveugles tardifs (utilisant des représentations visuelles anciennes et tactiles ).
                 Des études ont été faites sur des mécanismes communs aux illusions visuelles et aux illusions tactiles. Ainsi si une figure crée une illusion visuelle, mais que son équivalent en relief ne crée pas d'illusion tactile, cela indique qu'il existe des mécanismes visuels propres à ces illusions.

Les lignes

Notre cerveau agit en véritable logiciel de traitement d'images. Chacun interpréte les images en fonction de la base de données liée à son propre vécu. On parle de conditionnement. Les occidentaux et les orientaux n'interprètent pas de la même façon des images de la vie
Quelquefois les indices sont incomplets ou trompeurs et le décodage cérébral peut alors être induit en erreur comme s'il était mal programmé.

L'effet Müller-Lyer (physiologiste allemend 1840) :
Nous le rencontrons dans les pages Jeux de segments, rectangles trompeurs...
Il s'agit de la comparaison de deux longueurs : Un segment encadré de flèches (les pennes) pointant vers l'extérieur semble plus court alors que si elles pointent vers l'intérieur il paraît plus long. On a découvert que l'erreur est d'autant plus importante que l'angle formé par les pennes et le segment à évaluer est petit.
Cette illusion est aussi tactile. Les explications purement visuelles de cette illusion sont donc invalidées.
Les différents résultats obtenus avec cette illusion tant en perception tactile que visuelle indiquent que les mécanismes mis en jeu sont analogues.

L'effet Zöllner
Lorsque des traits obliques coupent des lignes parallèles, notre perception est troublée . La distance entre les droites n'a plus l'air d'être constante et donc les droites n'ont plus l'air parallèles.
C'est le cas dans
droites de Zollner, ...
Les verticales également semblent subir des déformations lorsqu'on ajoute certains motifs. Les hachures créent une illusion de perspective. (Voir
lignes courbes, barres parallèles... )

  

Déformation de figures

.L'illusion de la verticale
Dans cette illusion, deux segments de même longueur dessinent un L ou un T inversé. La longueur du segment vertical est surestimée par rapport à celle du segment horizontal.

En vision de nombreux travaux ont mis en évidence que l'erreur de perception résulte, d'une part, de la courbure de la rétine et, d'autre part, de la bissection en deux parties égales du segment horizontal du T inversé.
Les aveugles précoces et tardifs perçoivent aussi cette illusion. Les résultats montrent aussi que l'illusion tactile est plus probable lorsque l'exploration nécessite les mouvements du bras entier et mettent en évidence l'importance de la taille de l'espace exploré.
La bissection du segment horizontal joue un rôle analogue dans la vision et le toucher. La surestimation verticale est plus importante dans le T inversé que dans le L.
L'effet de la bissection est identique dans la vision et le toucher. Ainsi les explications purement tactiles ou visuelles sont invalidées.
En revanche le rôle de la courbure de la rétine (vision) et celui des mouvements d'exploration (toucher) montrent que l'illusion relève aussi de mécanismes spécifiques à chaque sens.


.Verticales et horizontales sont très courantes autour de nous. Cependant la moindre intrusion dans ces lignes est capable de perturber la vision que nous en avons. Un carré composé de rayures horizontales aura l'air plus haut (droite) ou plus large (gauche) selon sa disposition.                     

Au Moyen-âge, les architectes ont exploité cette propriété : les colonnes striées horizontalement de la cathédrale de Sienne paraissent plus hautes.
Dans la mode du vêtement il semble que ce soit le contraire...

.Carrés déformés
Dans les
carrés déformés, nous avons constaté qu'en superposant des carrés sur des lignes courbes ou obliques, ceux-ci se dilatent et se contractent. En variant encore les courbes on peut obtenir d'autres déformations.

Enfin une autre liaison crée une illusion d'agrandissement ou de réduction. Nous lions la taille et la distance : ce qui est plus éloigné doit être dans notre esprit plus petit ou moins haut. Si ce n'est pas le cas, nous commettons inconsciemment l'erreur de grossir ou allonger .
Dans la figure ci-contre le cône de droite nous paraît plus haut et plus gros que celui de gauche car nous tenons compte de la perspective qui éloigne cet objet.

La colonne Trajane élevée en l'an 113 commémore les victoires de l'empereur Trajan sur les Daces. Pour que les bas-reliefs se déroulant sur 29 mètres de hauteur restent lisibles quand on regarde d'en bas, les figures sont agrandies au fur et à mesure que la spirale iconographique s'élève.

.Les anneaux gonflés
Dans le jeu des anneaux nous avons constaté que la taille d'un anneau est modifiée quand celui-ci est inséré dans un anneau concentrique. En n'utilisant que la face interne de l'index d'une main, les aveugles isolent tactilement les anneaux et cette illusion n'existe pas.
Cette absence de l'illusion dans le toucher confirme la nature analytique de la perception tactile qui peut isoler totalement un élément pour le comparer à un autre élément de la figure, ce qu'interdit la perception visuelle.

  

 

 

 Structures déroutantes

La formulation et l'application des lois de la perspective simple furent lentes et progressives. Elles ont occupé plusieurs générations d'artistes du XIVe et du XVe siècle. Aujourd'hui, elles sont claires. Elles reposent sur la convention selon laquelle le dessinateur, placé en un point fixe (le point de vue) regarderait le monde à travers une fenêtre ou une plaque de verre.
William Hogarth grand peintre anglais (1697-1764) montra que la perspective était une chose sérieuse. Il écrivait :
"Quiconque fait un dessin en ignorant la perspective est susceptible de sombrer dans des absurdités..."

De nombreux artistes ont transgressé les lois de la perspective linéaire pour créer des illusions. Escher est reconnu comme le créateur des plus étonnants et des plus beaux dessins impossibles. (Voir cube étrange et constructions troublantes dans Paradoxes).

Les figures impossibles paraissent à première vue très ordinaires mais elles ne correspondent à aucune réalité envisageable

 

 

 

Des taches et des ombres  

Nous n'aimons pas passer brutalement du chaud au froid, de même l'oeil ne passe pas directement des couleurs froides aux chaudes. Pour passer du noir à une couleur claire, nous voyons des zones de gris. Dans les pages ci-dessous, vous verrez apparaître des plages grises.
(Cf halos de
carrés dégradés et taches carrées) .

La perception des couleurs est elle aussi influencée par des facteurs subjectifs. La sensibilité des Occidentaux est différente de celle des Orientaux ou des Aborigènes. Nous ne sommes pas habitués à voir les espaces intercalaires. Même nos ancêtres lointains ne voyaient pas comme nous aujourd'hui. ILs associaient les textures aux couleurs 'claires' ou 'sombres'. Depuis, l'oeil évolue et s'affine de plus en plus malgré la 'numérisation' des images. Les images sont souvent tramées et l'oeil doit souvent déduire...

  

 

Illusion de mouvement

Au gré de notre vision capricieuse, les images se mettent à trembler. Cette fois c'est la persistance rétinienne qui est responsable de cette vision erronée : l'image est bien fixe, nous sommes leurrés par les indices déroutants de ces images. Les noirs et blancs se masquent et se démasquent... Cette impression de mouvement est une atout pour les zèbres. En effet lorsqu'ils courent, le lion qui poursuit un zèbre particulier a du mal à le repérer. Il est difficile de discerner si les rayures appartiennent à ce zèbre ou à plusieurs autres..
Le peintre français Victor Vasarely (1908-1997) s'est efforcé dans des oeuvres visuellement ambiguës, de créer une impression illusoire de mouvement (comme Vonal Strie en 1975). Il créa des formes géométriques stupéfiantes qui paraissent se modifier à l'infini. La fondation qu'il a créée est installée à Aix-en-Provence.
(Cf
leviant, mirages)

 

                 


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(1)  Cf Pour la science Mars 2002 Article de EDOUARD GENTAZ et YVETTE HATWELL : le toucher, un sens trompeur ?